WO2014194438A1 - Dispositivo convertidor de energia cinetica de mareas en electrica que posee una hidroturbina de flujo transversal capaz de direccionar los flujos captados de una manera optima redirigiendo y acelerandolos hacia un rodete interno de la h idroturbina y una planta generadora de electr1cidad que ocupa a dicho dispositivo. - Google Patents

Dispositivo convertidor de energia cinetica de mareas en electrica que posee una hidroturbina de flujo transversal capaz de direccionar los flujos captados de una manera optima redirigiendo y acelerandolos hacia un rodete interno de la h idroturbina y una planta generadora de electr1cidad que ocupa a dicho dispositivo. Download PDF

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WO2014194438A1
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impeller
addressing
ducts
hydroturbine
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PCT/CL2013/000034
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Juan Cristobal LEIVA GUZMAN
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Leiva Guzman Juan Cristobal
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    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the present invention is related to an electricity generating device through a transverse flow hydroturbine, from the use of the kinetic energy of the movement of tides and waves of the sea (unidmotor energy), which is capable of capturing the energy of flows optimally redirecting and accelerating internal flows to a hydroturbine impeller. and an electricity generating plant that occupies said hydroturbine device.
  • This water pretends to be turbines when released.
  • Other means are the tilting systems that can be both floating and submerged.
  • the balancing movement is converted through a hydraulic or mechanical system into linear or rotational movement for the electric generator.
  • hydraulic systems that are float systems connected to each other.
  • the relative movement of the floats with each other is used to pump oils at high pressure through hydraulic motors, which move electric generators and finally, there are the pumping systems that take advantage of the vertical movement of water particles. It generates a pumping system by means of a float in an elastic hose.
  • Attenuator In the case of systems that seek to extract energy from the waves is the so-called “attenuator” which is a floating device that operates in parallel to the direction of the waves and effectively rides the waves. These energy capture devices do so from the relative movement of the two arms when the wave passes to them.
  • absorption point is a floating structure that absorbs energy from all directions through its movements on / near the surface of the water. It converts the movement of the floating upper part with respect to the base in electrical energy.
  • oscillating column is a partially submerged oscillating water column and is a hollow structure. It is open to the sea below the water line, which encloses an air column at the top of a water column. The water column rises and falls, and in turn compresses and decompresses the air column. This trapped air flows to and from the atmosphere through a turbine, which usually has the ability to rotate regardless of the direction of the air flow. Turbine rotation is used to generate electricity.
  • Others are water overflow capture devices as waves break into a storage tank. The water is then returned to the sea, passes through a conventional turbine that generates energy. An overflow device can use collectors to concentrate wave energy.
  • the "rotating mass” where two forms of rotation are used to capture energy by the movement of the device rising and balancing in the waves.
  • This movement drives either an eccentric weight or a gyroscope. In both cases, the movement is attached to an electric generator inside the device.
  • Venturi effect is a conduit where the tidal flow is concentrated and passes through an internal turbine.
  • the device has a funnel shape, it is arranged submerged in the tidal current. Water flow can directly drive a turbine or the pressure differential induced in the system can drive an air turbine.
  • the device “Archimedes screw” is also known, which is a helical screw (a helical surface that surrounds a central cylindrical axis).
  • the device feeds on the tidal current as the water moves upwards through the spiral by turning turbines.
  • Another known is the type “tidal kite” where a device is tied to the bottom of the sea and carries a turbine below the wing. 'Fly' the kite in the flow of the tides in the form of eight to increase the speed of the water flowing through the turbine.
  • the present invention is of the type that operates with a turbine within a device that captures, controls and accelerates the water flows inside; mostly appliances developed for the same purpose and that operate with turbines refer to conventional turbines arranged in an acceleration tube where the marine currents pass in one direction or refer to blade-like structures that turn to the passage of the free current without there being means that direct the currents or flows towards the turbine, as seen in documents FR2882109, US4748808 and US4843249.
  • the present invention seeks the generation of electricity by taking advantage of the kinetic energy of the movement of the tides and waves before bursting, so that its use is rather underwater or below the water level, capturing said Kinetic energy through one or more cross-flow turbines.
  • a group of prior art documents shows electricity generation systems taking advantage of the kinetic energy of the tides, waves or other types of current flows such as rivers, discharges of dikes, etc.
  • This group of solutions uses a type of turbines known as Darrieus, which based on a central axis that has longitudinal blades is rotated by the impulse of the tides or streams of fluids, as seen in a basic example of a windmill water or documents US2002 / 0197148 and US2008 / 085056, which describes a power generation plants with the use of cross-flow turbines of the Darrieus type.
  • This type of turbines is usually inefficient when applied submerged, while improving its efficiency when applied at the water level, just where the waves occur.
  • the present invention goes beyond what is known in that it proposes a device that operates with a cross-flow hydroturbine of the Banki type, that is, it has a conventional impeller of the type formed by longitudinal curved profile blades, arranged concentrically to a longitudinal axis and that leave an empty space in its center so that the water enters and leaves driving these blades on both occasions, when entering and leaving.
  • the present invention has the advantage of allowing a better uptake, direction and acceleration of the flows entering and leaving the device, by having means that direct the flows, improving efficiency in energy generation.
  • the invention allows to extract energy from the ocean in the form of waves or sea currents, so that its use can be industrially (a network of hydroturbines) or for particular cases where a single hydroturbine is sufficient to generate electricity for some operation (such as supplying a home) with a very economical investment and maintenance. This is done with good efficiency and good use of the resource.
  • the device proposed by this invention uses Banki turbine technology for the use of the resource, in addition to a guidance system and flow acceleration to take advantage of it further. It can work in both directions and can be used both in the depths to take advantage of sea currents, and in the sector before the breaking of waves. Its on-site flow routing technology makes the turbine dimensions itself smaller, thus reducing the investment cost for materials.
  • the prior art turbines use axial, Banki or modified turbines.
  • the capacity to turbine flow is medium-good (-20%), which means regular use of the resource, while turbines such as Banki have a better (-40%) that harnesses the energy of the waters even more.
  • modified turbines it is known that they have different specialties (such as being able to operate in both directions of flow, inlet and outlet) but lose in other things such as the turbine capacity.
  • the nominal powers the axial ones are shown to be slightly higher because large Banki turbines have not been developed.
  • the cross-sectional area used by the hydroturbine presented is minimal compared to the large last generation axial turbines, which is a very prodigious advantage if there is a small sector where the resource is excellent since it can be used to the maximum. It offers a multifunctionality, since the turbine can be used in wave mode and for marine currents; There are even no problems if the flow makes different sense, since it is designed to take advantage of it in the same way. It is economical, since the investment cost is small compared to other turbines for sea currents.
  • the device of the present invention is versatile in terms of installation, it can be located in the swell sector, at certain depths of the sea, canals or rivers; in dike discharge areas and in general any place where there is a large flow for energy extraction.
  • the dimensions of the device in how long and high are totally variable, maintaining a modular nature and enabling the increase of installed capacity without increasing the investment cost too much. For example, if a turbine is designed for 300 [W] and has an associated investment cost, a turbine can be easily designed for 1 [MW] and increasing by less than double that cost.
  • the length between the input and the output of the device is minimized to save material cost, without Loss in efficiency due to sudden changes in section changes, thanks to the optimally arranged guides and distributors.
  • the present invention is related to a kinetic energy converting device of the movement of tides and waves in electric, of the cross-flow hydroturbine type, capable of directing the flows captured in an optimal way by redirecting and accelerating them towards an internal impeller of the hydroturbine and a electricity generating plant that occupies said device.
  • the present invention is capable of capturing and directing the flow of inlet and outlet water in an optimized manner to improve the efficiency of the turbine, which operates with a runner attached to a conventional electric generator.
  • the impeller is of the type formed by a plurality of longitudinal blades of curved profile, arranged at an inclined angle with respect to the longitudinal central axis of the impeller and joined each certain section by structuring rings, generating a central hollow longitudinal space in the impeller with ends, which they have been covered by covers from which a bearing shaft that connects to a conventional generator protrudes outward, it is the driving element that is responsible for incorporating the kinetic energy of the flow and directing it to execute the rotation of its own axis through the torque, which is delivered to the generator shaft to finally transform kinetic energy into electricity.
  • the amounts and the angle of deflection of the blades vary; It is made of stainless steel, and the blades are coated with a special protector against saline abrasion and the shafts are supported on the support discs through high-strength bearings.
  • This hydroturbine device in addition to the impeller and the generator, comprises an enveloping and structuring housing that performs the function of protecting the impeller, of sustaining and ordering the other component elements, of directing and directing the flows entering the impeller; It has a cylindrical central body where the impeller is housed and two diametrically opposite addressing ducts with inlet / outlet mouths for flows to and from from the impeller.
  • said housing is formed by a hollow cylindrical central body with ends and each of the addressing ducts comprises a first portion of the duct that is born tangent curve from the cylindrical body, has side walls and a curved tangential wall that acts by directing the flow to the central impeller or directing the flow out of the housing in the case where the duct acts as an evacuation duct, while a second portion of the duct that is then out of the first, is truncated pyramidal with walls divergent sides outward, an inclined horizontal wall rising outwards, a concave curved horizontal wall opposite the previous one and an inlet / outlet mouth of the addressing ducts.
  • This truncated pyramid shape allows the flow inlet to decrease into the housing, causing the acceleration of the flows on the way to the impeller.
  • the housing also has vertical structuring plates perpendicular to the cylindrical body, they extend from the mouth of the addressing ducts to the cylindrical body and are distributed vertically and parallel to each other along the inlet mouth of the ducts; These plates structure the housing especially in the area of the mouth of the ducts, so that it prevents deformations of the horizontal walls of the ducts. The amount of them will depend on the size of the hydroturbine, so that in a small hydroturbine only one of these structuring plates located half the width of the mouths of the ducts could be needed.
  • the housing has closing caps placed at the ends of the cylindrical body where the impeller is housed, which also act as support for the rotation axes of the impeller and internal support for other elements that go inside the impeller but do not rotate with it , where said elements are guiding means of the internal flows of the impeller comprising three guiding plates and vortex inhibitors that are arranged inside and along the impeller.
  • Said three guide plates that are part of the guide means of the internal flows of the impeller comprise a central guide plate and two lateral guide plates, where the central guide plate is a longitudinal plate to the impeller, of straight profile that is arranged in the center of the hollow space of the impeller and whose width is smaller than the internal diameter of said impeller.
  • the lateral guide plates are arranged parallel to each side of the central guide plate and where each one is a longitudinal plate to the impeller, with a straight profile of ends that bend slightly to the same side, where the width of each of The lateral guide plates are smaller than the internal diameter of said impeller.
  • these internal flow guide plates The function of these internal flow guide plates is to make the flows that already impacted the impeller blades and that enter the interior of the impeller, go directly to the opposite end to impact the blades again but in the direction of exit, preventing the flows swirling in the interior space of the impeller and decrease the capacity of rotation and therefore of power generation.
  • the quantity, shape and length of these guide plates may vary and are supported by the housing. Its angle can be adjusted according to the operating speed.
  • the guides In the case of using it in wave mode, the guides must be a mandatory element because thanks to these, the use of the intermittent resource is maximum, since it is possible to sort by sectors of turbination in an optimal way that does not have problems in the case that the flow does not pass through the entire turbine, and only use some of the mentioned sectors.
  • Vortex inhibitors are two straight longitudinal bodies that have a biconvex cross-section and are arranged in the hollow space of the impeller, each between one of the lateral guide plates and the inner edge of the impeller blades. These vortex inhibitors prevent the generation of turbulence inside the impeller and are arranged just in the areas where these vortices usually form, so the flow does not tend to stay and continues its free and rapid course towards the exit impacting the impeller blades.
  • the device comprises means of directional and flow accelerators formed by three types of directional plates, interior directional plates that are adjacent to the impeller blades, external directional plates that extend inside and all the length and depth of the ducts and intermediate addressing plates extending from the middle zone of the ducts to the internal routers.
  • Said inner routing plates fulfill the function of directing the flow at an optimum angle with respect to the blades of the impeller to maximize the flow; they are horizontal plates or parallel to the length of the impeller, they are inclined tangentially with respect to the longitudinal axis of the impeller and are in line with the curved edge of the blades; in profile they are straight with a distal edge and a proximal edge, they describe a straight path that originates from the outer perimeter edge of the curved blades.
  • each of said inner addressing plates are fixed at their ends to the interior of the housing and each certain section is fixed to structural arches, which in turn are fixed to the upper and lower walls of each of the addressing ducts;
  • These inner addressing plates are arranged at the inner end, at the bottom of the addressing ducts, before the cylindrical body.
  • Each of said inner addressing plates is separated from its adjacent one according to the same distance between the curved blades of the impeller, while its length is at least half the length of said impeller blades, as long as the number of plates Interior routers are the same as the number of blades the impeller has.
  • the external addressing plates are longitudinal plates disposed within each of the addressing ducts, they fulfill the function of dividing the incoming flow into equal proportions as it is introduced into the duct; they extend from the mouth inwardly through the routing duct to the distal ends of the inner addressing plates, describing an inclination equal to that of said inner addressing plates. They are divided transversely into portions when intersecting with the vertical structural plates of the housing and in turn generates that the entrance mouth is divided into different cavities, whose number will depend on the size of the hydroturbine, since if it is one of large dimensions the mouth
  • the duct can be separated horizontally by more than one external addressing plate.
  • the intermediate routing plates are horizontal plates arranged in each of the ducts, have a wider width than the inner addressing plates, but smaller that the width of the extended routing plates fulfill the function of directing or directing the flow path, which already suffered a division at the entrance of the duct mouth due to the effect of the external addressing plate, to place it at an optimal angle before be directed by the interior addressing plates and subsequently taken to the impeller blades.
  • intermediate addressing plates are of two types, straight intermediate addressing plates and curved intermediate addressing plates.
  • Said straight intermediate routing plates have a proximal and a distal longitudinal edge, born at their proximal end adjacent to the distal ends of the interior addressing plates and extending at an angle of inclination that is the same as the interior addressing plates.
  • said curved intermediate routing plates have a proximal and a distal longitudinal edge, it is born at its proximal end adjacent to the distal ends of the inner addressing plates and extends at an angle of inclination that is the same as that of the inner addressing plates, curving slightly at its distal end.
  • the intermediate addressing plates are at least two, each disposed between the walls of the housing and the external addressing plate, however they can be as many as cavities generated by the external addressing plates exist.
  • this device is arranged under the level of the sea or another source of water in motion, orienting its position according to the direction of the tides or flows, so that the flow enters through the mouth of one of the addressing ducts , since said pipeline is separated into at least two horizontal parts, the incoming flow is divided; adding that the lateral walls of the ducts are convergent towards the area of the impeller, the incoming flows become increasingly compressed and therefore accelerated, increasing their pressure; the flow continues advancing inwards where it is separated again because of the intermediate routing plates, which again generates that the flow is directed and accelerated towards the area of the central impeller, after passing through this area the flow passes through the internal routers , those who have a separation between them equal to the separation between the blades of the impeller and its angle is defined as in such a way that they make the flow acquire an ideal direction to impact the concavity of the impeller blades generating the thrust and rotation of this.
  • the fluid that already entered the impeller and impacted a first group of blades passes into the central space of the impeller, where it is guided by the guide plates that take it to an opposite outlet where the concavity of the blades hits again and then is expelled towards the opposite pipeline to the entrance.
  • the invention further comprises an electric power production plant where a structure allows its installation, either for a single device that can be for example for domestic or smaller use, or for a group of devices associated with one or more generators, where said plant is an arrangement fixed to underwater or underwater soil, which forms a tower structure formed on the basis of horizontal and vertical profiles orthogonal to each other, which allow these devices to be arranged in rows and columns stacked horizontally on each other and next to each other generating a front wall of the structure that houses said mouths of the devices, so that the mouth of each hydroturbine is oriented from said front wall.
  • the structure has cavities generated by the orthogonal separation of horizontal and vertical profiles, where the dimension of each cavity corresponds to the width and height of the mouth of the device that is inserted into each of said cavities.
  • the columns of devices are separated from each other by a distance generated by an intermediate column where at least one conventional generator is housed.
  • Figure 1 shows a front isometric view of the device.
  • Figure 2 shows an exploded isometric view of the device.
  • Figure 3 shows an exploded front elevation view of the device.
  • Figure 4 shows an isometric view of the device housing.
  • Figure 5 shows a side elevation view of the device housing.
  • Figure 6 shows a front elevation view of the device.
  • Figure 7 shows a plan view of the device.
  • Figure 8 shows an isometric view of the device without the housing.
  • Figure 9 shows an isometric view of the device without the housing and without the impeller covers.
  • Figure 10 shows an isometric view of the device without the housing and without the impeller, so that only the addressing plates and the structuring plates are visible.
  • Figure 1 1 shows an enlarged cross-sectional view of the device.
  • Figure 12 shows an isometric view of the impeller of the device.
  • Figure 13 shows a cross-sectional view of the impeller of the device.
  • Figure 14 shows a front view of the structure of the underwater plant that operates with the device.
  • Figure 1 5 side view of the structure of the underwater plant that operates with the device.
  • the invention relates to a kinetic energy converting device for the movement of tides and waves in electric of the cross-flow hydroturbine type, capable of directing the flows captured in an optimal way by redirecting and accelerating them towards an internal impeller of the hydroturbine and a generating plant of electricity that occupies said device.
  • the cross-flow hydroturbine device (1) operates with a impeller (30) attached to a conventional electric generator (A), where the impeller (30) is of the type formed by a plurality of longitudinal blades (301) of curved profile, arranged at an angled angle with respect to the longitudinal central axis of the impeller and joined each certain section by structuring rings (302), generating a central hollow longitudinal space (300) in the impeller ( 30) with ends (308), those that have been covered by covers (303) from which a bearing shaft (304) protrudes outwardly connected to a conventional generator.
  • the impeller (30) is of the type formed by a plurality of longitudinal blades (301) of curved profile, arranged at an angled angle with respect to the longitudinal central axis of the impeller and joined each certain section by structuring rings (302), generating a central hollow longitudinal space (300) in the impeller ( 30) with ends (308), those that have been covered by covers (303) from which a bearing shaft (304) protrudes outwardly connected to a conventional generator.
  • the device (1) comprises an enclosing and structuring casing (10) having a cylindrical central body (101) and two diametrically opposed addressing ducts (103) with mouths (1 1 1) of inlet / outlet flows to the cylindrical central body (101), which have transverse structuring plates (1 12);
  • the device (1) also comprises means for directing and flow accelerators formed by three types of directional plates, internal directional plates (230) that are adjacent to the impeller blades (301) (30), external directional plates (210) which extend inside and all the length and depth of the ducts (103) and intermediate routing plates (220) extending from the middle zone of the ducts (103) to the interior routers (230); as it is seen more clearly in Figures 2 and 1 1, the device (1) further comprises guiding means of the internal flows of the impeller comprising three guide plates (305, 306) and vortex inhibitors (307) that they are arranged along the hollow interior space (300) of the impeller (30).
  • said housing (10) enclosing and structuring is formed by said hollow cylindrical central body (101) with ends (1 02) and each of the addressing ducts (103) it comprises a first portion of the duct that is born tangent curve from the cylindrical body (101) with side walls (1 05) and a curved tangential wall wall (1 06) and a second portion of the duct that is a continuation of the first, which is truncated pyramid shape with divergent side walls outward (108), a sloping horizontal wall rising outward (1 09), a concave curved horizontal wall (1 0 0) opposite the previous one and an inlet / outlet mouth (1 1 1 ) of the addressing ducts (103).
  • said structuring plates (1 12) of the housing (10) are at least one and are vertical plates perpendicular to the cylindrical body (101), extending from the mouth (1 1 1) from the addressing ducts to the cylindrical body (101) and are distributed equidistant along the edges of said mouth (1 1 1).
  • the inner addressing plates (230) are horizontal straight plates with parallel ends (23 1) along the impeller, specifically in figure 1 1, it is seen that they are oriented tangently with respect to the longitudinal axis of the impeller (30); in profile they are straight with a distal edge (232) and a proximal edge! (233), describe a straight path that originates from the outer perimeter edge of the curved blades (301) of the impeller (30).
  • the internal addressing plates (230) are fixed at their ends (23 1) to the interior of the housing (10) and each certain section is fixed to structural arches (234), which in turn are fixed to the upper walls and bottom of each of the addressing ducts (103). They are arranged at the inner end of the addressing ducts (103) before the cylindrical body (101).
  • Each of said inner addressing plates (230) is separated from its adjacent one according to the same distance between the curved blades (301) of the impeller (30), while its length is at least half of the length of said blades. (301) of the impeller (30), while the amount of inner addressing plates (230) is the same as the amount of blades (301) that the impeller (30) has.
  • the external addressing plates (210) are longitudinal plates disposed within each of the addressing ducts (103), extending from said mouth (1 1 1) inwards through the addressing duct (103) ) to the distal ends (232) of the inner routing plates (230), describing an inclination equal to that of said inner routers (230). They are divided transversely into portions when intersecting with the vertical structural plates (1 12) of the housing (10) and are at least one for each routing duct (103) and are located horizontally equally dividing the cavity defined by the mouth (1 1 1) of the addressing ducts (103).
  • the intermediate routing plates (220) are horizontal plates arranged in each of the ducts (103), have a width greater than the inner addressing plates (230), but smaller than the width of the extended addressing plates (210) and are of two types, straight intermediate addressing plates (221) and curved intermediate addressing plates (224). As best seen in Figure 1 1, said straight intermediate routing plates
  • (221) have a proximal longitudinal edge (222) and a distal one (223), born at its proximal end (222) adjacent to the distal ends (232) of the inner addressing plates (230) and extending at an angle of inclination which is the same that the internal addressing plates (230).
  • the curved intermediate routing plates (224) have a proximal longitudinal edge (225) and a distal (226), born at its proximal end (225) adjacent to the distal ends (232) of the inner addressing plates (230) and extending at an angle of inclination that is the same as the one of the inner addressing plates (230), curving slightly at its distal end (226).
  • the three guide plates that are part of the guide means of the internal flows of the impeller (30), comprise a central guide plate (305) and two lateral guide plates (306) , where the central guide plate (305) is a longitudinal plate parallel to the impeller (30), has a straight profile that is disposed in the center of the hollow space (300) of the impeller (30) and whose width is smaller than the internal diameter of the hollow space (300) of the impeller (30).
  • the lateral guide plates (306) are arranged parallel to each side of the central guide plate (305) and each of them is a longitudinal plate parallel to the impeller (30), with a straight profile of ends that bend slightly towards the same side, where the length of each of the lateral guide plates is smaller than the internal diameter of the hollow space (300) of the impeller (30).
  • the aforementioned vortex inhibitors (307) which can be seen in Figures 3, 9 and 1 1, are two straight longitudinal bodies that have a biconvex cross-section and are arranged in the hollow space (300) of the impeller, each of them it is positioned between one of the lateral guide plates (306) and the inner edge of the blades (301) of the impeller (30).
  • An installation generates the electricity converting plant that operates with a set of newly described cross-flow hydroturbine devices (1), where said plant preferably gathers more than one device (1) and its generator (A) in an arrangement fixed to the ground underwater or underwater that forms a tower structure (40) formed on the basis of horizontal (45) and vertical (46) profiles orthogonal to each other, which allow said hydroturbines (1) to be arranged in columns (41) and stacked rows (42) horizontally over each other and next to each other generating a front wall (43) of the structure (40) that houses said devices (1), so that the mouth (1 1 1) of each device (1) is arranged in said front wall (43).
  • the structure (40) has cavities (44) generated by the orthogonal separation of horizontal (45) and vertical profiles (46), where the dimension of each cavity (44) corresponds to the width and height of the mouth (1 1 1) of the device (1) that is inserted in each of said cavities (44). While the columns (41) of devices (1) are separated from each other by a distance generated by an intermediate column (47) where at least one conventional generator (A) is housed.

Abstract

Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal y planta generadora de electricidad a partir del movimiento de mareas y olas del mar que opera con dicho dispositivo, capaz de captar y dirigir los flujos de manera optimizada, el que opera con un rodete unido a un generador eléctrico convencional, donde el rodete es del tipo con alabes longitudinales de perfil curvo, dispuestos en ángulo inclinado respecto del eje central longitudinal del rodete, dicho dispositivo comprende una carcasa envolvente y estructurante que presenta un cuerpo central cilíndrico donde se aloja el rodete y dos ductos direccionadores diametralmente opuestos con bocas de entrada/salida de flujos; también comprende medios direccionadores y aceleradores de flujos conformados por tres tipos de placas direccionadoras, unas placas direccionadoras interiores que son adyacentes a los alabes del rodete, unas placas direccionadoras exteriores que se extienden por dentro y todo el largo y profundidad de los ductos y unas placas direccionadoras intermedias que extienden desde la zona media de los ductos hasta los direccionadores interiores; comprende además unos medios de guia de los flujos internos del rodete que comprenden tres placas guias y unos inhibidores de vórtices que van dispuestos en el interior y a lo largo del rodete.

Description

DI SPOSITIVO CONVERTIDOR DE ENERGÍA CINÉTICA DE MAREAS EN ELÉCTRICA QUE POSEE UNA H1DROTURB1NA DE FLUJO TRANSVERSAL CAPAZ DE DIRECCIONAR LOS FLUJOS CAPTADOS DE UNA MANERA ÓPTIMA RED1R1GIENDO Y ACELERANDOLOS HACIA UN RODETE INTERNO DE LA H 1DROTURBINA Y UNA PLANTA GENERADORA DE ELECTRICIDAD QUE OCUPA A DICHO DISPOSITIVO.
MEMORIA DESCRIPTIVA
La presente invención está relacionada con un dispositivo generador de electricidad a través de una hidroturbina de flujo transversal, a partir del aprovechamiento de la energía cinética del movimiento de mareas y olas del mar (energía unidmotriz), el que es capaz de capturar la energía de los flujos de una manera óptima redirigiendo y acelerando los flujos internos hacia un rodete de la hidroturbina. y una planta generadora de electricidad que ocupa dicho dispositivo de hidroturbina.
DESCRIPCIÓN DEL ARTE PREVIO
Por generaciones se ha buscado formas de aprovechar la energía cinética de los recursos naturales para satisfacer la demanda de energía eléctrica; la implementación de plantas en tierra a gran escala ha sido ampliamente desarrollada en centrales hidroeléctricas que aprovechan la energía cinética de ríos y lagos o a través de la construcción de represas, sin embargo no se encuentran ampliamente desarrollados o implementados sistemas para aprovechamiento de la energía cinética contenida en los océanos, ya sea a través de sus mareas o de las olas. Llevar a cabo la extracción de la energía cinética desde los flujos de las mareas significa un gran desafío pues la dirección de las mareas está dictada en gran medida por la posición de la Tierra respecto de otros cuerpos celestes. Así como la Tierra gira en su propio eje, también la Luna la circunda y ambas giran a su vez al rededor del sol, la fuerza gravitacional mueve las mareas oceánicas hacia las costas dos veces al día y las aleja de las cosas dos veces al día.
Por diferentes razones, la mayoría de los métodos y sistemas innovadores para extraer la energía cinética desde flujos naturales de agua no han sido implementados exitosamente costa afuera, principalmente a causa de la falta de un flujo unidireccional. Para ser eficiente en la generación de energía eléctrica, las hidroturbinas deben ser colocadas en flujos que poseen un solo sentido, como sucede en las centrales hidroeléctricas. Hasta la actualidad se han desarrollado diferentes tipos de sistemas para extraer la energía cinética desde flujos causados por movimiento del agua en forma de corrientes submarinas u olas y los conceptos en los que se basan se pueden clasificar en unos pocos tipos básicos: Columna oscilante de agua que consiste en la oscilación del agua dentro de una cámara semisumergida y abierta por debajo del nivel del mar. Se produce un cambio de presión del aire por encima del agua. También están los Sistemas totalizadores que pueden ser flotantes o fijos a la orilla. Atrapan la ola incidente, almacenando el agua en una presa elevada. Esta agua se hace pasar por unas turbinas al liberarla. Otros medios son los sistemas basculantes que pueden ser tanto flotantes como sumergidos. El movimiento de balanceo se convierte a través de un sistema hidráulico o mecánico en movimiento lineal o rotacional para el generador eléctrico. También están los sistemas hidráulicos que son sistemas de flotadores conectados entre sí. El movimiento relativo de los flotadores entre sí se emplea para bombear aceites a alta presión a través de motores hidráulicos, que mueven unos generadores eléctricos y finalmente, están los sistemas de bombeo que aprovechan el movimiento vertical de las partículas del agua. Genera un sistema de bombeo mediante un flotador en una manguera elástica.
En el caso de sistemas que buscan extraer la energía de las olas se encuentra el llamado "atenuador" que es un dispositivo flotante que opera en paralelo a la dirección de las olas y eficazmente cabalga las olas. Estos dispositivos de captación de energía lo hacen a partir del movimiento relativo de los dos brazos cuando la onda pasa a ellos.
También están los llamados "de punto de absorción", que es una estructura flotante que absorbe la energía de todas las direcciones a través de sus movimientos en / cerca de la superficie del agua. Convierte el movimiento de la parte superior flotante respecto a la base en energía eléctrica.
Otro de los sistemas que aprovecha la energía de las olas son los son los llamados "Convertidores de olas oscilante" los que operan extrayendo la energía de onda de las sobretensiones y el movimiento de las partículas de agua en su interior. Un brazo oscila como un péndulo montado en una articulación y pivota en respuesta al movimiento del agua en las olas.
También está el sistema llamado "columna oscilante" que es una columna de agua oscilante parcialmente sumergido y es una estructura hueca. Es abierta al mar por debajo de la línea de agua, que encierra una columna de aire en la parte superior de una columna de agua. La columna de agua sube y baja, y a su vez comprime y descomprime la columna de aire. Este aire atrapado fluye hacia y desde la atmósfera a través de una turbina, que por lo general tiene la capacidad de girar independientemente de la dirección del flujo de aire. La rotación de la turbina se utiliza para generar electricidad.
Otros son los dispositivos de captura de desbordamiento de agua a medida que las olas rompen en un depósito de almacenamiento. El agua es entonces devuelta al mar, pasa a través de una turbina convencional que genera energía. Un dispositivo de desbordamiento puede usar recolectores para concentrar la energía de las olas.
También están los sistemas sumergidos de presión diferencial que se encuentra normalmente cerca de la costa y unida al fondo del mar. El movimiento de las olas hace que el nivel del mar suba y baje por encima del dispositivo, induciendo un diferencial de presión en el dispositivo. La presión alternando bombea fluido a través de un sistema para generar electricidad. Está el sistema de "Tecnología Bulge" que consiste en un tubo de goma lleno de agua, amarrado al lecho marino. El agua entra a través de la popa y la ola que pasa provoca variaciones de la presión a lo largo de la longitud del tubo, creando un "bulto". Como la protuberancia viaja a través del tubo aumenta la energía que se puede utilizar en una turbina situada en la proa, donde el agua a continuación, vuelve al mar.
Los de "masa rotatoria" donde dos formas de rotación son usadas para captar energía por el movimiento del dispositivo levantándose y balanceándose en las olas. Este movimiento conduce ya sea un peso excéntrico o un giroscopio. En ambos casos, el movimiento está unido a un generador eléctrico en el interior del dispositivo.
Hasta aquí se han mencionado los sistemas existentes que basan su funcionamiento en el aprovechamiento del movimiento de las olas, pero también hay un grupo de soluciones que se basan en el movimiento de las mareas, dentro de las que se encuentran las del tipo de "turbina de eje horizontal" que extraen la energía del agua en movimiento en la misma manera como las turbinas eólicas extraen energía del aire en movimiento. La corriente de marea provoca que los rotores giren alrededor del eje horizontal y generar energía. Así mismo están las "turbinas de eje vertical" que extraen energía de las mareas en una manera similar a la anterior, sin embargo, la turbina está montada en un eje vertical. La corriente de marea provoca que los rotores giren alrededor del eje vertical y generar energía.
Otro sistema es el llamado "hidro-ala oscilante", donde una hidro-ala está unida a un brazo oscilante. La corriente de marea que fluye a cada lado de una de las alas provoca movimientos de ascensor. Este movimiento conduce entonces fluido en un sistema hidráulico para ser convertida en electricidad.
También existen dispositivos del tipo "efecto Venturi" que es un conducto donde se concentra el flujo de marea y pasa por una turbina interna. El dispositivo posee forma de embudo, se dispone sumergido en la corriente de marea. El flujo de agua puede conducir directamente una turbina o el diferencial de presión inducida en el sistema puede manejar una turbina de aire.
Así también se conoce el dispositivo "tornillo de Arquímedes" que es un tornillo helicoidal (una superficie helicoidal que rodea un eje cilindrico central). El dispositivo se alimenta de la corriente de marea ya que el agua se mueve hacia arriba a través de la espiral girando unas turbinas. Otro conocido es el tipo "cometa de marea" donde un dispositivo está atado al fondo del mar y lleva una turbina por debajo del ala. 'Vuela' la cometa en el flujo de las mareas en forma de ocho para aumentar la velocidad del agua que fluye a través de la turbina.
La presente invención es del tipo que opera con una turbina dentro de un dispositivo que capta, controla y acelera los flujos de agua en su interior; en su mayoría los aparatos desarrollados con la misma finalidad y que operan con turbinas se refieren a turbinas convencionales dispuestas en un tubo de aceleración por donde pasan las corrientes marinas en una dirección o se refieren a estructuras tipo aspas que giran al paso de la corriente libre sin que existan medios que dirijan las corrientes o flujos hacia la turbina, tal como lo que se aprecia en los documentos FR2882109, US4748808 y US4843249.
En el estado de la técnica se aprecian varios sistemas captadores de la energía de las olas o de las mareas para su transformación en energía eléctrica, entre otros es posible citar sistemas que aprovechan las diferencias de los flujos ascendentes y descendentes de las mareas a través de dispositivos flotadores asociados a pistones generadores, tal como lo que se ve en los documentos CA2438041 y WO2008/0267712.
También se encuentran sistemas que aprovechan el flujo de las mareas o las olas a través de tubos de captación y aceleración con una o varias turbinas centrales que operan con flujos unidireccionales, tal como las patentes FR244545 1 , US2006192387 y US2009243300.
Hay otro grupo de documentos que enseñan soluciones que ponen varios captadores juntos para cubrir todos los flancos de captación, tal como US4079264, US2005074322, US200600835 1 , US2004250537, US2009179425 y WO2012059697.
La presente invención que es motivo de esta solicitud, busca la generación de electricidad aprovechando la energía cinética del movimiento de las mareas y de las olas antes de reventar, por lo que su uso es más bien submarino o bajo el nivel del agua, captando dicha energía cinética a través de una o unas turbinas de flujo transversal.
Un grupo de documentos del arte previo muestra sistemas de generación de electricidad aprovechando la energía cinética de las mareas, olas u otro tipo de flujos corrientes como ríos, descargas de diques, etc. Este grupo de soluciones utilizan un tipo de turbinas conocidas como Darrieus, las que en base a un eje central que posee álabes longitudinales es girado por el impulso de las mareas o corrientes de fluidos, tal como se ve en un ejemplo básico de un molino de agua o los documentos US2002/0197148 y US2008/085056, donde se describen una plantas de generación de energía con la utilización de turbinas de flujo transversal del tipo Darrieus. Este tipo de turbinas suele ser poco eficiente cuando se aplica sumergida, mientras que mejora su eficiencia cuando es aplicada a nivel de agua, justo donde se producen las olas. La presente invención viene a superar lo conocido por cuanto propone un dispositivo que opera con una hidroturbina de flujo transversal del tipo Banki, es decir, que posee un rodete convencional del tipo conformado por álabes longitudinales de perfil curvo, dispuestos concéntricos a un eje longitudinal y que dejan un espacio vacío en su centro para que el agua entre y salga impulsando a dichos álabes en las dos ocasiones, al entrar y al salir.
La presente invención posee la ventaja de permitir una mejor captación, dirección y aceleración de los flujos que entran y salen del dispositivo, al contar con medios direccionadores de los flujos, mejorando la eficiencia en la generación de energía.
La invención permite extraer energía del océano en formato de olas o corrientes marinas, de forma tal que su uso puede ser de forma industrial (una red de hidroturbinas) o bien para casos particulares donde una sola hidroturbina sea suficiente para generar electricidad para alguna operación (como por ejemplo suministrar un hogar) con una inversión y mantención muy económica. Esto lo hace con una buena eficiencia y un buen aprovechamiento del recurso.
El dispositivo propuesto por esta invención utiliza tecnología de turbinas Banki para el aprovechamiento del recurso, además de un sistema de guiado y aceleración de flujo para aprovecharlo aún más. Puede funcionar en ambas direcciones y se puede usar tanto en las profundidades para el aprovechamiento de las corrientes marinas, como en el sector anterior al rompimiento de olas. Su tecnología de direccionamiento in situ del flujo logra que las dimensiones de la turbina misma sean menores, reduciendo así el costo de inversión por concepto de materiales.
Las turbinas del arte previo utilizan turbinas axiales, Banki o modificadas. Para el caso de las axiales la capacidad de turbinar flujo es media-buena (-20%) lo que supone un regular aprovechamiento del recurso, mientras que turbinas como la Banki tienen una mejor (-40%) que aprovecha aún más la energía de las aguas. En el caso de las turbinas modificadas se sabe que tienen distintas especialidades (como poder funcionar en ambas direcciones de flujo, de entrada y de salida) pero pierden en otras cosas como la capacidad de turbinado. En cuánto a las potencias nominales, las axiales muestran ser levemente superiores porque no se han desarrollado grandes turbinas Banki.
Las ventajas más claras que puede ofrecer la presente invención tienen que ver con un mayor aprovechamiento de recurso en cuánto a lo turbinado: el área transversal utilizada por la hidroturbina presentada es mínima en comparación con las grandes turbinas axiales de última generación, lo que es una ventaja muy prodigiosa si existe un sector reducido en donde el recurso sea excelente ya que se puede aprovechar al máximo. Ofrece una multifuncionalidad, ya que la turbina se puede utilizar en modalidad undimotriz y para corrientes marinas; incluso no hay problemas si el flujo tiene distinto sentido, ya que está diseñada para que lo aproveche de la misma forma. Es económica, dado que el costo de inversión es pequeño comparado con otras turbinas para corrientes marinas. Es sustentable y amigable con el medio ambiente, pues la contaminación visual es nula, ya que se encuentra totalmente sumergida para el caso de las turbinas para corrientes marinas y la energía obtenida es totalmente limpia y constante. Es de fabricación simple ya que no necesita de manufactura de última generación para materializar la turbina. No necesita complejos y costosos métodos de arranque, ya que funciona de manera inmediata al ingresarlo en el flujo.
El dispositivo de la presente invención es versátil en cuánto a instalación, puede ser emplazado en sector de oleaje, en ciertas profundidades del mar, canales o ríos; en zonas de descarga de diques y en general cualquier lugar en dónde exista un flujo caudaloso para la extracción de energía.
Las dimensiones del dispositivo en cuánto a largo y alto son totalmente variables, manteniendo un carácter modular y posibilitando el aumento de capacidad instalada sin aumentar en demasía el costo de inversión. Por ejemplo si se diseña una turbina para 300 [ W] y tiene un costo asociado de inversión, se puede diseñar fácilmente una turbina para 1 [MW] y aumentando sólo en menos del doble dicho costo. Además el largo entre la entrada y la salida del dispositivo es minimizado para el ahorro de costo del material, sin perder en eficiencia por pérdidas de cambio brusco de sección, gracias a las guías y distribuidores dispuestos óptimamente.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención está relacionada con un dispositivo convertidor de energía cinética del movimiento de mareas y olas en eléctrica, del tipo hidroturbina de flujo transversal, capaz de direccionar los flujos captados de una manera óptima redirigiendo y acelerándolos hacia un rodete interno de la hidroturbina y una planta generadora de electricidad que ocupa a dicho dispositivo.
La presente invención es capaz de captar y dirigir el flujo de agua de entrada y salida de una manera optimizada para mejorar la eficiencia de la turbina, la que opera con un rodete unido a un generador eléctrico convencional.
El rodete es del tipo conformado por una pluralidad de álabes longitudinales de perfil curvo, dispuestos en ángulo inclinado respecto del eje central longitudinal del rodete y unidos cada cierto tramo por aros estructurantes, generando un espacio longitudinal hueco central en el rodete con extremos, los que se hayan cubiertos por tapas desde las que sobresale hacia afuera un eje de rodamiento que se conecta a un generador convencional, es el elemento motriz que se encarga de incorporar la energía cinética del flujo y direccionarla para ejecutar el giro de su propio eje a través del torque, el que es entregado al eje del generador para transformar finalmente la energía cinética en electricidad. Dependiendo de las condiciones del recurso, las cantidades y el ángulo de deflexión de los álabes varían; es de acero inoxidable, y los álabes se recubren con un protector especial contra la abrasión salina y los ejes se soportan en los discos soporte a través de rodamientos de alta resistencia.
Este dispositivo de hidroturbina, además del rodete y el generador, comprende una carcasa envolvente y estructurante que cumple la función de proteger al rodete, de sostener y ordenar los otros elementos componentes, de dirigir y direccionar los flujos que ingresan hacia el rodete; presenta un cuerpo central cilindrico donde se aloja el rodete y dos ductos direccionadores diametralmente opuestos con bocas de entrada/salida de flujos hacia y desde el rodete. Tal como se mencionó, dicha carcasa se conforma por un cuerpo central cilindrico hueco con extremos y cada uno de los ductos direccionadores comprende una primera porción del ducto que nace curva tangente desde el cuerpo cilindrico, posee paredes laterales y una pared tangencial curva que actúa dirigiendo el flujo hacia el rodete central o dirigiendo el flujo hacia fuera de la carcasa en el caso en que el ducto actúa como ducto de evacuación, mientras que una segunda porción del ducto que es continuación hacia fuera de la primera, es de forma troncopiramidal con paredes laterales divergentes hacia fuera, una pared horizontal inclinada elevándose hacia afuera, una pared horizontal curvo cóncava opuesta a la anterior y una boca de entrada/salida de los ductos direccionadores. Esta forma troncopiramidal permite que la boca de entrada de flujos disminuya hacia adentro de la carcasa, provocando la aceleración de los flujos en camino al rodete.
La carcasa presenta también placas estructurantes verticales perpendiculares al cuerpo cilindrico, se extienden desde la boca de los ductos direccionadores hasta el cuerpo cilindrico y se distribuyen verticales y paralelas entre ellas a lo largo de la boca de entrada de los ductos; estas placas estructuran la carcasa especialmente en la zona de la boca de los ductos, de modo que evita deformaciones de las paredes horizontales de los ductos. La cantidad de ellas va a depender del tamaño de la hidroturbina, de modo que en una hidroturbina pequeña podría necesitarse solo una de dichas placas estructurantes situada en la mitad del ancho de las bocas de los ductos.
La carcasa posee tapas de cierre colocadas en los extremos del cuerpo cilindrico donde se aloja el rodete, las que actúan además como soporte de los ejes de giro del rodete y soporte interno de otros elementos que van por dentro del rodete pero que no giran con él, donde dichos elementos son unos medios de guía de los flujos internos del rodete que comprenden tres placas guías y unos inhibidores de vórtices que van dispuestos en el interior y a lo largo del rodete. Dichas tres placas guías que son parte de los medios de guía de los flujos internos del rodete, comprenden una placa guía central y dos placas guía laterales, donde la placa guía central es una placa longitudinal al rodete, de perfil recto que se dispone en el centro del espacio hueco del rodete y cuyo ancho es menor al diámetro interno de dicho rodete. Las placas guía laterales se disponen paralelas una a cada lado de la placa guía central y donde cada una de ellas es una placa longitudinal al rodete, de perfil recto de extremos que se curvan levemente hacia un mismo lado, donde el ancho de cada una de las placas guías laterales es menor al diámetro interno de dicho rodete.
La función que cumplen estas placas guías de flujos internos es la de hacer que los flujos que ya impactaron a los álabes del rodete y que entran el interior de éste, se dirijan directamente hacia el extremo opuesto para impactar nuevamente a los álabes pero en la dirección de salida, evitando que los flujos se arremolinen en el espacio interior del rodete y disminuyan la capacidad de giro y por ende de generación de energía. La cantidad, la forma y la longitud de estas placas guía puede variar y están soportadas por la carcasa. Su ángulo puede ser ajustado según la velocidad de operación. Para el caso de utilizarla en el modo undimotriz las guías deben ser un elemento obligatorio debido a que gracias a estas el aprovechamiento del recurso intermitente es máximo, pues se logra ordenar por sectores de turbinado de forma óptima que no tiene problemas en el caso que el flujo no pase por toda la turbina, y solo utilice algunos de los sectores mencionados.
Por esa razón se disponen en el sentido del diámetro del rodete generando dos canales de paso, lo que se complementa con dichos inhibidores de vórtices que van dispuestos en el interior y a lo largo del rodete.
Los inhibidores de vórtices son dos cuerpos longitudinales rectos que poseen una sección transversal biconvexa y van dispuestos en el espacio hueco del rodete, cada uno de ellos entre una de las placas guía laterales y el borde interno de los álabes del rodete. Dichos inhibidores de vórtices evitan la generación de turbulencias al interior del rodete y se disponen justo en las zonas donde suelen formarse estos vórtices, así el flujo no tiende a quedarse y sigue su curso libre y rápido hacia la salida impactando los álabes del rodete. El dispositivo comprende medios direccionadores y aceleradores de flujos conformados por tres tipos de placas direccionadoras, unas placas direccionadoras interiores que son adyacentes a los álabes del rodete, unas placas direccionadoras exteriores que se extienden por dentro y todo el largo y profundidad de los ductos y unas placas direccionadoras intermedias que extienden desde la zona media de los ductos hasta los direccionadores interiores.
Dichas placas direccionadoras interiores cumplen la función de dirigir el flujo en un ángulo óptimo con respecto a los álabes del rodete para aprovechar el flujo de forma máxima; son placas horizontales o paralelas al largo del rodete, se orientan inclinadas tangentes respecto del eje longitudinal del rodete y quedan en línea con el borde curvo de los álabes; en perfil son rectas con un borde distal y un borde proximal, describen una trayectoria recta que nace del borde perimetral exterior de los álabes curvos. Están fijas por sus extremos al interior de la carcasa y cada cierto tramo están fijas a unos arcos estructurales, los que a su vez se fijan a las paredes superior e inferior de cada uno de los ductos direccionadores; estas placas direccionadoras interiores se disponen en el extremo interior, en el fondo de los ductos direccionadores, antes del cuerpo cilindrico. Cada una de dichas placas direccionadoras interiores está separada de su adyacente según la misma distancia que hay entre los álabes curvos del rodete, mientras que su longitud equivale al menos a la mitad de la longitud de dichos álabes del rodete, en tanto la cantidad de placas direccionadoras interiores es la misma que la cantidad de álabes que tiene el rodete.
Las placas direccionadoras externas son placas longitudinales dispuestas dentro de cada uno de los ductos direccionadores, cumplen la función de dividir el flujo entrante en proporciones iguales mientras se introduce en el ducto; se extienden desde la boca hacia adentro por el ducto direccionador hasta los extremos distales de las placas direccionadoras interiores, describiendo una inclinación igual a la de dichas palcas direccionadoras interiores. Se encuentran divididas transversalmente en porciones al intersectarse con las placas estructurales verticales de la carcasa y a su vez genera que la boca de entrada quede dividida en diferentes cavidades, cuyo número dependerá del tamaño de la hidroturbina, ya que si es una de grandes dimensiones la boca del ducto puede quedar separada horizontalmente por mas de una placa direccionadora externa.
Las placas direccionadoras intermedias, son placas horizontales dispuestas en cada uno de los ductos, poseen un ancho mayor a las placas direccionadoras interiores, pero menor que el ancho de las placas direccionadoras extenas, cumplen la función de direccionar o dirigir la trayectoria del flujo, que ya sufrió una división a la entrada de la boca del ducto por efecto de la placa direccionadora externa, para colocarlo en un ángulo óptimo antes de ser dirigido por las placas direccionadoras interiores y posteriormente llevado hasta los álabes del rodete.
Estas placas direccionadoras intermedias son de dos tipos, unas placas direccionadoras intermedias rectas y unas placas direccionadoras intermedias curvas. Dichas placas direccionadoras intermedias rectas poseen un borde longitudinal proximal y uno distal, nace en su extremo proximal adyacente a los extremos distales de las placas direccionadoras interiores y se extiende en un ángulo de inclinación que es el mismo que poseen las placas direccionadoras interiores. Mientras que dichas placas direccionadoras intermedias curvas poseen un borde longitudinal proximal y uno distal, nace en su extremo proximal adyacente a los extremos distales de las placas direccionadoras interiores y se extiende en un ángulo de inclinación que es el mismo que poseen las placas direccionadoras interiores, curvándose levemente en su extremo distal.
Las placas direccionadoras intermedias son al menos dos, dispuestas cada una entre las paredes de la carcasa y la placa direccionadora externa, sin embargo pueden ser tantas como cavidades generadas por las placas direccionadoras externas existan.
En funcionamiento, este dispositivo es dispuesto bajo el nivel del mar o de otra fuente de agua en movimiento, orientando su posición de acuerdo a la dirección de las mareas o flujos, de modo que el flujo entra por la boca de uno de los ductos direccionadores, dado que dicho ducto está separado al menos en dos partes horizontales, el flujo entrante se divide; sumando que las paredes laterales de los ductos son convergentes hacia la zona del rodete, los flujos entrantes se vuelven cada vez más comprimidos y por ende acelerados, aumentando su presión; el flujo sigue avanzando hacia adentro donde se vuelve a separar por causa de las placas direccionadoras intermedias, la que genera nuevamente que el flujo sea direccionado y acelerado hacia la zona del rodete central, luego de pasar por esta zona el flujo pasa por los direccionadores internos, los que poseen una separación entre ellos igual a la separación que existen entre los álabes del rodete y su ángulo está definido de manera tal que hacen que el flujo adquiera una dirección ideal para impactar la concavidad de los álabes del rodete generando el empuje y giro de este. El fluido que ya entró al rodete e impactó a un primer grupo de álabes pasa hacia el espacio central del rodete, donde es guiado por las placas guías que lo llevan hacia una salida opuesta donde vuelve a impactar la concavidad de los álabes y luego es expulsada hacia el ducto opuesto al de entrada.
La invención comprende además una planta de producción de energía eléctrica donde una estructura permite su instalación, ya sea para un solo dispositivo que puede ser por ejemplo para uso doméstico o menor, o para un grupo de dispositivos asociados a uno o más generadores, donde dicha planta es un arreglo fijado a suelo submarino o subacuático, que conforma una estructura de torre formada en base a perfiles horizontales y verticales ortogonales entre sí, que permiten disponer a dichos dispositivos en filas y columnas apiladas horizontalmente unas sobre otras y unas al lado de otras generando una pared frontal de la estructura que aloja a dichas bocas de los dispositivos, de modo que la boca de cada hidroturbina queda orientada desde dicha pared frontal.
La estructura presenta cavidades generadas por la separación ortogonal de perfiles horizontales y verticales, donde la dimensión de cada cavidad corresponde al ancho y alto de la boca del dispositivo que va insertado en cada una de dichas cavidades. Las columnas de dispositivos están separadas entre sí por una distancia que genera una columna intermedia donde se aloja al menos un generador convencional.
Una descripción detallada de la invención, se llevará a cabo en conjunto con las figuras que forman parte de esta presentación, donde:
La figura 1 muestra una vista isométrica frontal del dispositivo.
La figura 2 muestra una vista isométrica en explosión del dispositivo.
La figura 3 muestra una vista en elevación frontal en explosión del dispositivo.
La figura 4 muestra una vista isométrica de la carcasa del dispositivo.
La figura 5 muestra una vista en elevación lateral de la carcasa del dispositivo.
La figura 6 muestra una vista en elevación frontal del dispositivo.
La figura 7 muestra una vista en planta del dispositivo.
La figura 8 muestra una vista isométrica del dispositivo sin la carcasa. La figura 9 muestra una vista isométrica del dispositivo sin la carcasa y sin las tapas del rodete.
La figura 10 muestra una vista isométrica del dispositivo sin la carcasa y sin el rodete, de modo que solo se ven las placas direccionadoras y las placas estructurantes.
La figura 1 1 muestra una vista aumentada en corte transversal del dispositivo.
La figura 12 muestra una vista isométrica del rodete del dispositivo.
La figura 13 muestra una vista en corte transversal del rodete del dispositivo.
La figura 14 muestra una vista frontal de la estructura de la planta subacuática que opera con el dispositivo.
La figura 1 5 vista lateral de la estructura de la planta subacuática que opera con el dispositivo.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a un dispositivo convertidor de energía cinética del movimiento de mareas y olas en eléctrica del tipo hidroturbina de flujo transversal, capaz de direccionar los flujos captados de una manera óptima redirigiendo y acelerándolos hacia un rodete interno de la hidroturbina y una planta generadora de electricidad que ocupa a dicho dispositivo.
Como mejor se puede ver en las figuras 1 , 7 y 13, el dispositivo de hidroturbina ( 1 ) de flujo transversal opera con un rodete (30) unido a un generador eléctrico convencional (A), donde el rodete (30) es del tipo conformado por una pluralidad de álabes longitudinales (301 ) de perfil curvo, dispuestos en ángulo inclinado respecto del eje central longitudinal del rodete y unidos cada cierto tramo por aros estructurantes (302), generando un espacio longitudinal hueco (300) central en el rodete (30) con extremos (308), los que se hayan cubiertos por tapas (303) desde las que sobresale hacia afuera un eje (304) de rodamiento que se conecta a un generador convencional.
Tal cual se muestra en las figuras 1 y 2, el dispositivo ( 1 ) comprende una carcasa ( 10) envolvente y estructurante que presenta un cuerpo central cilindrico ( 101 ) y dos ductos direccionadores ( 103) diametralmente opuestos con bocas ( 1 1 1 ) de entrada/salida de flujos hacia cuerpo central cilindrico ( 101 ), los que poseen transversales placas estructurantes ( 1 12); el dispositivo ( 1 ) también comprende medios direccionadores y aceleradores de flujos conformados por tres tipos de placas direccionadoras, unas placas direccionadoras interiores (230) que son adyacentes a los álabes (301 ) del rodete (30), unas placas direccionadoras exteriores (210) que se extienden por dentro y todo el largo y profundidad de los ductos ( 103) y unas placas direccionadoras intermedias (220) que extienden desde la zona media de los ductos ( 103) hasta los direccionadores interiores (230); tal cual se ve más claro en las figuras 2 y 1 1 , el dispositivo ( 1 ) comprende además unos medios de guía de los flujos internos del rodete que comprenden tres placas guías (305, 306) y unos inhibidores de vórtices (307) que van dispuestos a lo largo y en el espacio interior hueco (300) del rodete (30) .
De acuerdo a lo apreciado en las figuras 4 y 5 preferentemente, la mencionada carcasa ( 10) envolvente y estructurante, se conforma por dicho cuerpo central cilindrico ( 101) hueco con extremos ( 1 02) y cada uno de los ductos direccionadores ( 103) comprende una primera porción del ducto que nace curva tangente desde el cuerpo cilindrico ( 101 ) con paredes laterales ( 1 05) y una pared pared tangencial curva (1 06) y una segunda porción del ducto que es continuación de la primera, la que es de forma troncopiramidal con paredes laterales divergentes hacia afuera ( 108), una pared horizontal inclinada elevándose hacia afuera ( 1 09), una pared horizontal curvo cóncava ( 1 1 0) opuesta a la anterior y una boca de entrada/salida ( 1 1 1 ) de los ductos direccionadores ( 103).
Como mejor se ve en las figuras 1 y 5, dichas placas estructurantes ( 1 12) de la carcasa ( 10) son al menos una y son placas verticales perpendiculares al cuerpo cilindrico ( 101 ), se extienden desde la boca ( 1 1 1 ) de los ductos direccionadores hasta el cuerpo cilindrico ( 101 ) y se distribuyen a lo largo en forma equidistante de los bordes de dicha boca ( 1 1 1 ).
En cuanto a los mencionados medios direccionadores del dispositivo ( 1 ), para comprenderlos mejor véase figuras 1 a 3 y 8 a 1 1 , donde se ve que las placas direccionadoras interiores (230) son placas rectas horizontales con extremos (23 1 ), paralelas al largo del rodete, específicamente en la figura 1 1 se ve que se orientan inclinadas tangentes respecto del eje longitudinal del rodete (30); en perfil son rectas con un borde distal (232) y un borde próxima! (233), describen una trayectoria recta que nace del borde perimetral exterior de los álabes curvos (301 ) del rodete (30). Las placas direccionadoras interiores (230) están fijas por sus extremos (23 1 ) al interior de la carcasa ( 10) y cada cierto tramo están fijas a unos arcos estructurales (234), los que a su vez se fijan a las paredes superior e inferior de cada uno de los ductos direccionadores ( 103 ). Se disponen en el extremo interior de los ductos direccionadores ( 103) antes del cuerpo cilindrico ( 101 ).
Cada una de dichas placas direccionadoras interiores (230) está separada de su adyacente según la misma distancia que hay entre los álabes curvos (301 ) del rodete (30), mientras que su longitud equivale al menos a la mitad de la longitud de dichos álabes (301 ) del rodete (30), en tanto la cantidad de placas direccionadoras interiores (230) es la misma que la cantidad de álabes (301 ) que tiene el rodete (30).
Tal cual se ve en la figura 9, las placas direccionadoras externas (210) son placas longitudinales dispuestas dentro de cada uno de los ductos direccionadores ( 103), se extienden desde dicha boca ( 1 1 1 ) hacia adentro por el ducto direccionador ( 103) hasta los extremos distales (232) de las placas direccionadoras interiores (230), describiendo una inclinación igual a la de dichos direccionadores interiores (230). Se encuentran divididas transversalmente en porciones al intersectarse con las placas estructurales verticales ( 1 12) de la carcasa ( 10) y son al menos una por cada ducto direccionador ( 103) y se ubican horizontalmente dividiendo equitativamente la cavidad definida por la boca ( 1 1 1 ) de los ductos direccionadores ( 103).
Las placas direccionadoras intermedias (220), son placas horizontales dispuestas en cada uno de los ductos ( 103), poseen un ancho mayor a las placas direccionadoras interiores (230), pero menor que el ancho de las placas direccionadoras extenas (210) y son de dos tipos, unas placas direccionadoras intermedias rectas (221 ) y unas placas direccionadoras intermedias curvas (224). Como mejor se aprecia en figura 1 1 , dichas placas direccionadoras intermedias rectas
(221 ) poseen un borde longitudinal proximal (222) y uno distal (223), nace en su extremo proximal (222) adyacente a los extremos distales (232) de las placas direccionadoras interiores (230) y se extiende en un ángulo de inclinación que es el mismo que poseen las placas direccionadoras interiores (230).
Las placas direccionadoras intermedias curvas (224) poseen un borde longitudinal proximal (225) y uno distal (226), nace en su extremo proximal (225) adyacente a los extremos distales (232) de las placas direccionadoras interiores (230) y se extiende en un ángulo de inclinación que es el mismo que poseen las placas direccionadoras interiores (230), curvándose levemente en su extremo distal (226).
Tal como se ve en las figuras 2 y 1 1 , las tres placas guías que son parte de los medios de guía de los flujos internos del rodete (30), comprenden una placa guía central (305) y dos placas guía laterales (306), donde la placa guía central (305) es una placa longitudinal paralela al rodete (30), posee un perfil recto que se dispone en el centro del espacio hueco (300) del rodete (30) y cuyo ancho es menor al diámetro interno del espacio hueco (300) del rodete (30).
Las placas guía laterales (306) se disponen paralelas una a cada lado de la placa guía central (305) y cada una de ellas es una placa longitudinal paralela al rodete (30), de perfil recto de extremos que se curvan levemente hacia un mismo lado, donde el largo de cada una de las placas guías laterales es menor al diámetro interno del espacio hueco (300) del rodete (30).
Los mencionados inhibidores de vórtices (307), que se aprecian en las figuras 3, 9 y 1 1 , son dos cuerpos longitudinales rectos que poseen una sección transversal biconvexa y van dispuestos en el espacio hueco (300) del rodete, cada uno de ellos se posiciona entre una de las placas guía laterales (306) y el borde interno de los álabes (301 ) del rodete (30).
Una instalación genera la planta convertidora de electricidad que opera con un conjunto de dispositivos de hidroturbinas ( 1 ) de flujo transversal recién descritas, donde dicha planta preferentemente reúne más de un dispositivo ( 1 ) y su generador (A) en un arreglo fijado a suelo submarino o subacuático que conforma una estructura (40) de torre formada en base a perfiles horizontales (45) y verticales (46) ortogonales entre sí, que permiten disponer a dichas hidroturbinas (1 ) en columnas (41 ) y filas (42) apiladas horizontalmente unas sobre otras y unas al lado de otras generando una pared frontal (43) de la estructura (40) que aloja a dichos dispositivos ( 1 ), de modo que la boca ( 1 1 1 ) de cada dispositivo ( 1 ) queda dispuesta en dicha pared frontal (43). La estructura (40) presenta cavidades (44) generadas por la separación ortogonal de perfiles horizontales (45) y verticales (46), donde la dimensión de cada cavidad (44) corresponde al ancho y alto de la boca ( 1 1 1 ) del dispositivo ( 1 ) que va insertado en cada una de dichas cavidades (44). En tanto las columnas (41) de dispositivos ( 1 ) están separadas entre sí por una distancia que genera una columna intermedia (47) donde se aloja al menos un generador convencional (A).

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Dispositivo de hidroturbina ( 1 ) de flujo transversal y planta generadora de electricidad a partir del movimiento de mareas y olas del mar que opera con dichos dispositivos, capaz de captar y dirigir el flujo de agua de entrada y salida de una manera optimizada para mejorar la eficiencia de la turbina, la que opera con un rodete (30) unido a un generador eléctrico convencional, donde el rodete (30) es del tipo conformado por una pluralidad de álabes longitudinales (301 ) de perfil curvo, dispuestos en ángulo inclinado respecto del eje central longitudinal del rodete y unidos cada cierto tramo por aros estructurantes (304), generando un espacio longitudinal hueco (300) central con extremos (308), los que se hayan cubiertos por tapas (303) desde las que sobresale hacia afuera un eje (304) de rodamiento que se conecta a un generador convencional, dicho dispositivo CARACTERIZADO porque comprende una carcasa ( 10) envolvente y estructurante que presenta un cuerpo central cilindrico ( 101 ) donde se aloja el rodete (30) y dos ductos direccionadores ( 103) diametralmente opuestos con bocas ( 1 1 1 ) de entrada/salida de flujos hacia y desde el rodete (30), los que poseen placas estructurantes ( 1 12); también comprende medios direccionadores y aceleradores de flujos conformados por tres tipos de placas direccionadoras, unas placas direccionadoras interiores (230) que son adyacentes a los álabes (301) del rodete (30), unas placas direccionadoras exteriores (210) que se extienden por dentro y todo el largo y profundidad de los ductos ( 103) y unas placas direccionadoras intermedias (220) que extienden desde la zona inedia de los ductos ( 103) hasta los direccionadores interiores (230); comprende además unos medios de guía de los flujos internos del rodete que comprenden tres placas guías (305, 306) y unos inhibidores de vórtices (307) que van dispuestos en el interior y a lo largo del rodete (30).
2. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque dicha carcasa ( 10) envolvente y estructurante se conforma por dicho cuerpo central cilindrico ( 101) hueco con extremos ( 102) y cada uno de los ductos direccionadores ( 103) comprende una primera porción del ducto que nace curva tangente desde el cuerpo cilindrico ( 101 ) con paredes laterales ( 105) y una pared pared tangencial curva ( 106) y una segunda porción del ducto que es continuación de la primera, la que es de forma troncopiramidal con paredes laterales divergentes hacia afuera ( 108), una pared horizontal inclinada elevándose hacia afuera ( 109), una pared horizontal curvo cóncava ( 1 10) opuesta a la anterior y una boca de entrada/salida ( 1 1 1 ) de los ductos direccionadores (103).
3. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 y 2, CARACTERIZADO porque dichas placas estructurantes ( 1 12) de la carcasa ( 10) son al menos una y son placas verticales perpendiculares al cuerpo cilindrico ( 101 ), se extienden desde la boca ( 1 1 1 ) de los ductos direccionadores hasta el cuerpo cilindrico ( 101 ) y se distribuyen a lo largo en forma equidistante de los bordes de dicha boca ( 1 1 1 ).
4. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 y 2, CARACTERIZADO porque dicha carcasa ( 10) posee tapas de cierre ( 1 13) colocadas en los extremos ( 102) del cuerpo cilindrico ( 101 ).
5. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque dichas placas direccionadoras interiores (230) son placas rectas horizontales con extremos (23 1 ), paralelas al largo del rodete, se orientan inclinadas tangentes respecto del eje longitudinal del rodete (30); en perfil son rectas con un borde distal (232) y un borde proximal (233), describen una trayectoria recta que nace del borde perimetral exterior de los álabes curvos (301 ) del rodete (30).
6. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 y 5, CARACTERIZADO porque las placas direccionadoras interiores (230) están fijas por sus extremos (23 1 ) al interior de la carcasa ( 10) y cada cierto tramo están fijas a unos arcos estructurales (234), los que a su vez se fijan a las paredes superior e inferior de cada uno de los ductos direccionadores ( 103).
7. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 , 5 y 6, CARACTERIZADO porque dichas placas direccionadoras interiores (230) se disponen en el extremo interior de los ductos direccionadores ( 103) antes del cuerpo cilindrico ( 101 ).
8. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 , 5 y 6, CARACTERIZADO porque cada una de dichas placas direccionadoras interiores (230) está separada de su adyacente según la misma distancia que hay entre los álabes curvos (301 ) del rodete (30), mientras que su longitud equivale al menos a la mitad de la longitud de dichos álabes (301 ) del rodete (30), en tanto la cantidad de placas direccionadoras interiores (230) es la misma que la cantidad de álabes (301 ) que tiene el rodete (30).
9. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 y 5, CARACTERIZADO porque dichas placas direccionadoras externas (210) son placas longitudinales dispuestas dentro de cada uno de los ductos direccionadores ( 103), se extienden desde dicha boca ( 1 1 1 ) hacia adentro por el ducto direccionador ( 103) hasta los extremos distales (232) de las placas direccionadoras interiores (230), describiendo una inclinación igual a la de dichos direccionadores interiores (230).
10. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 , 5 y 9, CARACTERIZADO porque dichas placas direccionadoras externas (210) se encuentran divididas transversalmente en porciones al intersectarse con las placas estructurales verticales ( 1 12) de la carcasa ( 10).
1 1 . Dispositivo de hidroturbina de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 , 5 y 9, CARACTERIZADO porque dichas placas direccionadoras externas (210) son al menos una por cada ducto direccionador ( 103) y se ubican horizontalmente dividiendo equitativamente la cavidad definida por la boca ( 1 1 1 ) de los ductos direccionadores ( 103).
12. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones I , 5 y 9, CARACTERIZADO porque dichas placas direccionadoras intermedias (220), son placas horizontales dispuestas en cada uno de los ductos ( 103), poseen un ancho mayor a las placas direccionadoras interiores (230), pero menor que el ancho de las placas direccionadoras extenas (2 10) y son de dos tipos, unas placas direccionadoras intermedias rectas (221 ) y unas placas direccionadoras intermedias curvas (224).
13. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 , 5, 9 y 12, CARACTERIZADO porque dichas placas direccionadoras intermedias rectas (221 ) poseen un borde longitudinal proximal (222) y uno distal (223), nace en su extremo proximal (222) adyacente a los extremos distales (232) de las placas direccionadoras interiores (230) y se extiende en un ángulo de inclinación es el mismo que poseen los direccionadores interiores (230).
14. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 , 5, 9 y 1 2, CARACTERIZADO porque dichas placas direccionadoras intermedias curvas (224) poseen un borde longitudinal proximal (225) y uno distal (226), nace en su extremo proximal (225) adyacente a los extremos distales (232) de las placas direccionadoras interiores (230) y se extiende en un ángulo de inclinación es el mismo que poseen los direccionadores interiores (230) y se extiende en un ángulo de inclinación es el mismo que poseen los direccionadores interiores (230), curvándose levemente hacia su extremo distal (232).
15. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 , 9 y 12, CARACTERIZADO porque dichas placas direccionadoras intermedias (220) son al menos dos, dispuestas cada una entre las paredes de la carcasa ( 10) y la placa direccionadora externa (210).
16. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 , CARACTERIZADO porque dichas tres placas guías que son parte de los medios de guía de los flujos internos del rodete (30), comprenden una placa guía central (305) y dos placas guía laterales (306), donde la placa guía central (305) es una placa longitudinal al rodete (30), de perfil recto que se dispone en el centro del espacio hueco (300) del rodete (30) y cuyo largo es menor al diámetro interno del espacio hueco (300) del rodete (30).
17. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 y 16, CARACTERIZADO porque dichas placas guía laterales (306) se disponen paralelas una a cada lado de la placa guía central (305) y donde cada una de ellas es una placa longitudinal al rodete (30), de perfil recto de extremos que se curvan levemente hacia un mismo lado, donde el largo de cada una de las placas guías laterales es menor al diámetro interno del espacio hueco (300) del rodete (30).
18. Dispositivo de hidroturbina de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 1 , 16 y 1 7, CARACTERIZADO porque dichos inhibidores de vórtices (307) son dos cuerpos longitudinales rectos que poseen una sección transversal biconvexa y van dispuestos en el espacio hueco (300) del rodete, cada uno de ellos entre una de las placas guía laterales (306) y el borde interno de los álabes (301 ) del rodete (30).
19. Planta generadora de electricidad a partir de! movimiento de mareas y olas del mar que opera con un conjunto de dispositivos de hidroturbinas de flujo transversal, donde dichos dispositivos comprenden una hidroturbina con un rodete (30) unido a un generador eléctrico convencional, el rodete (30) es del tipo conformado por una pluralidad de álabes longitudinales (301 ) de perfil curvo, dispuestos en ángulo inclinado respecto del eje central longitudinal del rodete y unidos cada cierto tramo por aros estructurantes (304), generando un espacio longitudinal hueco (300) central en el rodete (30) con extremos (308), los que se hayan cubiertos por tapas (303) desde las que sobresale hacia afuera un eje (304) de rodamiento que se conecta al menos a dos generadores convencionales, mientras que dicha hidroturbina comprende una carcasa ( 10) envolvente y estructurante que presenta un cuerpo central cilindrico ( 101 ) donde se aloja el rodete (30) y dos ductos direccionadores ( 103) diametralmente opuestos con bocas ( 1 1 1 ) de entrada/salida de flujos hacia y desde el rodete (30), los que poseen placas estructurantes ( 1 12); también comprende medios direccionadores y aceleradores de flujos conformados por tres tipos de placas direccionadoras, unas placas direccionadoras interiores (230) que son adyacentes a los álabes (301 ) del rodete (30), unas placas direccionadoras exteriores (210) que se extienden por dentro y todo el largo y profundidad de los ductos ( 103) y unas placas direccionadoras intermedias (220) que extienden desde la zona media de los ductos ( 103) hasta los direccionadores interiores (230); comprende además unos medios de guía de los flujos internos del rodete que comprenden tres placas guías (305, 306) y unos inhibidores de vórtices
(307) que van dispuestos en el interior y a lo largo del rodete (30), CARACTERIZADA porque dicha planta reúne más de un dispositivo de hidroturbina ( 1 ) y su generador, en una arreglo fijado a suelo submarino o subacuático que conforma una estructura (40) de torre formada en base a perfiles horizontales (45) y verticales (46) ortogonales entre sí, que permiten disponer a dichos dispositivos de hidroturbinas ( 1 ) en columnas (41 ) y filas (42) apiladas horizontalmente unas sobre otras y unas al lado de otras generando una pared frontal (43) de la estructura (40) que aloja a dichos dispositivos de hidroturbinas ( 1), de modo que la boca ( 1 1 1) de cada dispositivo ( 1 ) queda dispuesta en dicha pared frontal (43).
Planta generadora de electricidad a partir del movimiento de mareas y olas del mar que opera con un conjunto de hidroturbinas de flujo transversal, de acuerdo a la reivindicación 19, CARACTERIZADA porque dicha estructura (40) presenta cavidades (44) generadas por la separación ortogonal de perfiles horizontales (45) y verticales (46), donde la dimensión de cada cavidad (44) corresponde al ancho y alto del dispositivo de hidroturbina ( 1) que va insertado en cada una de dichas cavidades (44).
Planta generadora de electricidad a partir del movimiento de mareas y olas del mar que opera con un conjunto de hidroturbinas de flujo transversal, de acuerdo a las reivindicaciones 19 y 20, CARACTERIZADA porque las columnas (41 ) de dispositivos ( 1 ) están separadas entre sí por una distancia que genera una columna intermedia (47) donde se aloja al menos un generador convencional (A).
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