WO2018065644A1

WO2018065644A1 - Sistema de recuperación de energía cinética en un barco

Info

Publication number: WO2018065644A1
Application number: PCT/ES2017/000131
Authority: WO
Inventors: Gerardo Garcia Lage
Original assignee: Gerardo Garcia Lage
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2018-04-12
Also published as: ES2662709A1; ES2662709B1

Abstract

La presente Invención se reitere a un método y un sistema de recuperación de energía cinética en un barco que comprende; un conducta (10), practicado en el casco del barco por debajo de su línea de flotación, para recibir, como resultado del avance del barco, un flujo de agua entrante y expulsar dicho, flujo por una salida (3); unos medios de cierre, acoplados a la entrada y salida del conducto, para adoptar una posición abierta o una posición cerrada; una hélice hidráulica (11) en el Interior del conducto, para ser movida por el flujo de agua entrante: un motor eléctrico (9) conectado a una caja de engranajes CVT (Tansmisión Variable Continua) controlado por una centralita electrónica; un volante de inercia (16) donde almacenar la energía cinética capturada del flujo de agua.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de recuperación de energía cinética en un barco. CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene aplicación en el sector técnico de la eficiencia energética, más concretamente los métodos y sistemas de recuperación de energía cinética en buques o barcos de gran tamaño.

ANTECEDENTES

En los últimos años se ha producido un gran desarrollo de tecnologías alternativas a las clásicas tecnologías de combustión. El principal interés lo acaparan aquellas tecnologías sostenibles eon el medio ambiente que, en mayor o menor medida, suponen ttn mejor aprovechamiento de las fuentes renovables disponibles. Por ejemplo la energía eléctrica producida por molinos de viento, paneles solares o la que se obtiene como resultado del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de corrientes de agua.

Específicamente, los movimientos del agua y las dinámicas marinas han sido objeto de diferentes soluciones en el estado del arte, donde pueden encontrarse turbinas o dinamos configurados para aprovechar saltos de agua retenida, ríos caudalosos o directamente el movimiento de las olas del mar, directa o indirectamente, o por ejemplo rotores del tipo de los clásicos molinos que se instalan en ríos o canales de riego. En la actualidad, la energía Undimotriz y Mareomotriz son de los tipos más estudiados y presenta numerosas ventajas sobre otras fuentes de energía, lo que sumado a la constante búsqueda de mayores rendimientos en navegación y ia optimización de recursos, proporciona una base sólida para la construcción de buques más eficientes y complejos en su arquitectura.

Teniendo en cuenta que el transporte marítimo representa más del 80% del comercio internacional y que, por ejemplo, un portacontenedores de gran tamaño consume alrededor de 1 MVW en ciertas maniobras, y grandes cantidades de combustible en navegación es evidente la fuerte dependencia de combustibles fósiles y el grado de contaminación que supone, por lo que la industria en general empieza a mirar al océano como una fuente de energía limpia y rentable. En la actualidad, los costes en I+D+! , montaje e impacto ambiental, en relación con la energía obtenida, todavía no permiten una mayor penetración en el mercado, pero de acuerdo a los datos de los últimos años, que reflejan que los costos operativos diarios de los buques han sobrepasado a los costos diarios de la inversión para su construcción, la necesidad por resolver este problema de consumo de combustible fósil mediante energías renovables y respetuosas con el medio ambiente no hace sino crecer día a día.

En general, las soluciones existentes en el estado del arte responden a estructuras ubicadas en posiciones fijas que, de forma pasiva, aprovechan el entorno para producir una cierta energía undimotriz o maremotriz. pero no ofrecen alternativas reales que puedan ser implantadas razonablemente en buques tradicionales que utilizan únicamente combustibles fósiles, ni plantean la flexibilidad necesaria para aprovechar más eficientemente su incorporación en los mismos sin suponer un perjuicio a sus propiedades hidrodinámicas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención soluciona los problemas presentados anteriormente mediante un sistema y método de recuperación de energía cinética en buques altamente productivo, eficiente energéticamente, y cuyo impacto en el medio ambiente es considerablemente positivo, ya que es una energía limpia, inagotable, y sin excesivos costos de instalación.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un sistema de recuperación de energía cinética en un barco que comprende:

- al menos un conducto (10), practicado en el casco del barco por debajo de su línea de flotación, donde dicho conducto está configurado para recibir, como resultado del avance del barco, un flujo de agua entrante por una entrada (2) y expulsar dicho flujo por una salida lateral (3);

- unos medios de cierre, acoplados a la entrada del al menos un conducto, configurados para adoptar una posición abierta, que permite la entrada de agua al menos un conducto o una posición cerrada, que impide la entrada de agua al menos un conducto;

- una hélice (1 1 ) en el interior del al menos un conducto, configurada para ser movida por el flujo de agua entrante; - un volante de inercia (16) de alta capacidad para almacenar la energía cinética transmitida por la hélice, conectado al menos a una caja CVT (19) (Transmisión Variable Continua) activada por una centralita electrónica (20).

- un motor eléctrico (15) conectado al menos de un eje, configurado para mover la hélice como propulsor de maniobra (18) o para recuperar energía cinética a partir del movimiento transmitido por la hélice al volante de inercia.

Alternativamente, de acuerdo a una de las realizaciones de la presente invención, al menos una salida del conducto puede disponerse en el fondo del barco bajo el bulbo del casco

Los medios de cierre, pueden comprender, de acuerdo a una de las realizaciones, unas rejillas móviles con cierre estanco. Ventajosamente, el cierre ae las rejillas preserva la hidrodinámica del barco inalterada y evita la entrada de agua el conducto, mientras que su apertura permite al sistema contribuir al frenado y recuperar energía cinética.

Una de las realizaciones particulares de la invención, comprende una configuración del sistema que comprende al menos cuatro conductos (10), con sus correspondientes entradas (6) y salidas (3) independientes, simétricamente dispuestos dos a dos en ambos lados de la proa del barco y un conducto adicional con su entrada (7) en el frente del bulbo y salida (12) en el fondo del bulbo. Ventajosamente se consigue así potenciar todos los efectos de la invención multiplicando el sistema.

Adksionalmente, una de las realizaciones de la presente invención, contempla una estructura que soporta el resto de componentes del sistema, donde dicha estructura está construida en un solo bloque (13). Ventajosamente se facilita asi su posterior integración en dique.

Las hélices hidráulicas y motores eléctricos que contemplan las diferentes realizaciones de la presente invención, se seleccionan entre hélices simples, AzipQds, Pods. IPS (Imboard Perfomance System), propulsores azimutales que permita de manera eficiente activar el sistema.

De forma opcional, en una de las realizaciones, se contempla añadir al sistema unos medios de distribución de energía eléctrica, conectados al motor eléctrico, configurados para proporcionar electricidad a diferentes equipos del buque.

Adicionalmente, la presente invención contempla incorporar un sistema de resistencias para capturar el exceso de calor. La entrada al conducto de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, comprende una pluralidad de aberturas en forma de rejillas ajustables que permiten la entrada de agua a dicho conducto e impiden la entrada de objetos voluminosos o animales para preservar la hélice.

El conducto, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención tiene forma de tobera

El sistema de la presente invención se contempla que sea incorporado en barcos de gran tamaño como buques tanque, buques graneleros, o en cualquier tipo de buque que permita la instalación del sistema expuesto.

Otro aspecto de la invención se refiere a un barco que incorpora el sistema de la invención.

Un último aspecto de la invención se refiere a un sistema de recuperación de energía cinética en un barco que comprende los siguientes pasos:

- recibir, por una entrada de un conducto que atraviesa el casco del barco por debajo de su línea de flotación, un flujo de agua entrante como resultado del avance del barco;

- producir un movimiento de rotación en una hélice, dispuesta en el interior del conducto, como resultado de ser atravesada por el flujo de agua entrante;

- transformar el movimiento de rotación de la hélice en energía mecánica, mediante un eje conectado a una caja CVT (Transmisión Variable Continua) controlada por una centralita electrónica y acoplado a un volante de inercia donde se almacena la energía mecánica transmitida por la hélice;

- utilizar un motor eléctrico acoplado al volante de inercia mediante eje y engranajes, que permite accionar la hélüe como propulsor de maniobra o activar otros equipos del buque;

- expulsar, por la salida del conducto, el flujo de agua entrante.

Las ventajas de la presente invención en la recuperación de energía cinética son enormes, ya que aprovecha principalmente la gran inercia que tienen los buques de gran tamaño, como cargueros o petroleros, cuando se encuentran en un periodo de frenado (aproximación a puerto por ejemplo). Parando los motores completamente, el buque aún se desplaza durante un largo recorrido hasta que logra reducir su velocidad progresivamente por la resistencia del agua, luego la apertura 4e rejillas en la presente invención, además de aprovechar ventajosamente el flujo de agua entrante para la producción de energia mecánica, contribuye al frenado del buque. Esta energía puede almacenarse en un volante de inercia para su uso posterior en diferentes servicios del propio buque.

Los ahorros de combustible y mejoras de la eficiencia de un motor de combustión, cuando se combina con uno eléctrico para la fase de arranque hasta alcanzar el régimen de funcionamiento adecuado, son de sobra conocidos en el estado del arte, por lo que su aplicación a buques, de acuerdo al sistema de la presente invención, supone otra importante ventaja.

Una reducción del consumo de combustible de tan solo el uno por ciento, puede significar un ahorro anual dé 5Ü10QO dólares para un petrolero mediano y 300:000 dólares al año para un portacontenedores de gran tonelaje, por lo que un alto rendimiento de este sistema sería una ventaja competitiva y un alivio para el medio ambiente e industria.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con unos ejemplos preferentes de realizaciones prácticas de la misma, se acompaña como parte integrante de esta descripción un juego de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra un buque, donde, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención; pueden verse frontalmerite ia ubicación de la entrada de un conducto.

La figura 2 muestra una perspectiva inferior del mismo buque de la figura 1 , donde puede visualizarse las salidas del conducto practicadas en el lateral del casco.

La figura 3 muestra en detalle la entrada de una tobera donde, de acuerdo a una realización particular de la invención, la configuración escogida comprende una serie de aberturas verticales.

La figura 4 muestra en detalle la entrada de un conducto donde, de acuerdo a una realización particular de ia invención, la configuración escogida comprende una serie de aberturas horizontales. La figura 5 muestra una vista frontal de un buque donde, de acuerdo a una realización particular de la invención, la configuración de los conductos (y sus entradas/salidas) es doble y simétrica respecto de la proa, adicionalmente puede incluir una entrada en el frente del bulbo.

La figura 6 muestra en detalle, la configuración doble en uno de los lados del buque tanque de la figura 5, donde pueden verse dos conductos, con sus respectivas hélices propulsoras/captadoras con entradas/salidas independientes.

La figura 7 muestra una vista en planta del buque donde pueden apreciarse claramente la geometría del conducto curvado y con forma de tobera, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención.

La figura 8 muestra en detalle una vista inferior de un buque con bulbo donde, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, se ha dispuesto una entrada en el frente y una salida en su fondo para un conducto.

La figura 9 muestra una de las realizaciones de la invención, donde puede verse en detalle la geometría de un conducto, la ubicación de la hélice y un motor eléctrico con sistema KERS asociado.

La figura 10 muestra una realización concreta de la invención, en la que el sistema ha sido equipado con dos hélices y/o IPS en cada uno de los costados del buque en sus entradas/salidas, a la altura del pique de proa y por debajo de la linea de flotación; adicionalmente se representa un esquema básico del sistema de recuperación de energía cinética con un volante de inercia, CVT y centralita electrónica.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Lo definido en esta descripción detallada se proporciona para ayudar a una comprensión exhaustiva de la invención. En consecuencia, las personas medianamente expertas en la técnica reconocerán que son posibles variaciones, cambios y modificaciones de las realizaciones descritas en la presente memoria sin apartarse del ámbito de la invención. Además, la descripción de funciones y elementos bien conocidos en el estado del arte se omite por claridad y concisión.

Por supuesto, las realizaciones de la invención pueden ser impiementadas en una amplia variedad de estructuras, dispositivos y sistemas similares, por lo que los diseñes e impiementaciones especificas presentadas en este documento, se proporcionan únicamente con fines de ilustración y comprensión, y nunca para limitar aspectos de la invención.

La presente invención divulga, de acuerdo a una de sus realizaciones, un método y un sistema para recuperar energía cinética aprovechando el flujo de agua que atraviesa un conducto practicado, preferentemente en forma de tobera, en el casco de un barco, donde, especialmente en los periodos de frenado del barco, el flujo mueve ia hélice de un motor eléctrico conectado mediante una transmisión a un volante de inercia donde se almacena ia energía mecánica transmitida por la hélice. De esta forma, la energía del agua es aprovechada por la hélice, activada por la masa de agua que pasa por su interior.

La potencia eléctrica que se puede obtener depende de la cantidad de agua canalizada a la hélice, de la presión, del tiempo utilizado y del rendimiento eléctrico del motor. El agua que sale de la hélice es devuelta al mar una vez ha atravesado la tobera sin sufrir ninguna alteración.

El casco del buque es modificado para la instalación del conducto, que preferentemente se escoge con forma de tobera, pero puede utilizarse cualquier otro tipo de conducto con una geometría favorable para canalizar el agua, por lo que previamente es preciso realizar los cálculos necesarios de resistencia al avance, cavitación, dimensionamiento y en general, cálculos de comportamiento en la mar en diferentes regímenes de velocidad del buque.

Realmente, el diseño exterior de la carena del buque, gradientes de presión y las eficientes formas en la resistencia al avance, no se modifican en absoluto, sino que la presente invención, respetando totalmente la geometría del casco, propone un diseño eficiente a altas velocidades de navegación.

Las modificaciones en el diseño del casco, de acuerdo a la presente invención, integran la física y mecánica de fluidos ya testada en las centrales hidráulicas. El diseño concreto y su adaptación a los diferentes tipos de buques, responde una multitud de variables que influyen en el rendimiento, como por ejemplo las diferentes velocidades de aproximación y alejamiento a cesta o puerto, en aguas tranquilas, oleaje, cabeceos, consumos, caudales, ángulos de ataque, ángulos de entrada y de salida, calados, continuidad de flujo o asientos. En cualquier caso, la presente invención contempla parámetros tipo que facilitan su adaptación a la mayoría de buques.

El conducto presentado, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, se basa en los estudios hidrodinámicos del bulbo y del costado de! pique de proa. Dicho conducto comprende, tanto en la entrada como en la salida, unas rejillas regulables que en posición abierta habilitan la entrada de agua por dicho conducto, para alimentar el sistema KERS. Esta situación preferiblemente se da en los períodos de frenado del buque, como por ejemplo en su entrada a puerto, cuando los motores se han parado y la resistencia adicional que implica el conducto abierto supone una ayuda a dicho frenado. De esta forma, además de conseguir un frenado más eficiente, que incluso ahorra la energía que en ocasiones se gasta para invertir las hélices propulsoras del buque, se consigue aprovechar la inercia del buque para que el conducto sea atravesado por un flujo de agua para mover una hélice captadora/propulsora y generar grandes cantidades de energía eléctrica de manera totalmente limpia.

Preferentemente, el diseño del conducto se escoge de tipo tobera para aumentar la velocidad del agua que fluye por su interior, a medida que la sección de la tobera va disminuyendo, e incrementar así el rendimiento de la hélice instalada en el interior de dicho conducto. No obstante, multitud de diseños son posibles para el conducto en función del estudio de cada buque y las necesidades de rendimiento.

Si las rejillas regulables se mantienen en posición cerrada, el conducto, ya sea en forma de tobera u otra geometría elegida, en cambio no tiene ninguna influencia en el comportamiento hidrodinámico del barco. Esta es la posición normal durante el trayecto del buque, aunque también puede resultar ventajoso una eventual apertura de las rejillas durante la marcha, con los motores funcionando, con el fin de regular su funcionamiento y ayudar a mantener un régimen constante.

La figura 1 muestra una de las posibles realizaciones de la presente invención sobre un buque donde una vista frontal de la proa revela la particular ubicación de la entraba (2) de los conductos, los cuales pueden adoptar diferentes formas, ¡siendo la forma de tobera la realización preferida. La disposición es preferentemente en situación frontal y en la parte de proa, ya que resulta esencial que al abrir las rejillas, la tobera reciba el flujo de agua como resultado del avance del barco. En la figura sólo se ha representado la entrada en uno de los costados, pero se contempla igualmente una segunda entrada en el otro costado replicando exactamente el mismo sistema, es decir, con una segunda tobera y una segunda hélice captadora/propulsora en su interior. En la figura 2 puede verse el mismo buque, desde una perspectiva inferior que permite visualizar el costado. En dicho costado se realizan las salidas (3) del conducto elegido o de la tobera como muestra la figura expuesta, que pueden ser una o varias, para dar salida al flujo de agua recibido por la entrada de la tobera. Al igual que se ha comentado anteriormente, la figura ilustra las salidas laterales correspondientes únicamente a uno de los costados por simplicidad, pero la presente invención también contempla replicar el sistema en el otro costado de manera simétrica.

La figura 3 representa en detalle la entrada (2) de la tobera, donde de acuerdo a una realización particular de la invención, comprende una serie de aberturas verticales que, con la rejilla abierta, permiten la entrada de agua al interior de la tobera o conducto seleccionado. El interior de la tobera alberga una hélice captadora/propulsora (4), la cual, al ser atravesada por el flujo de agua, aprovecha su energía para producir un movimiento de rotación y transmitirlo mediante un eje a un volante de inercia. Diferentes diseños de las entradas son igualmente posibles, como por ejemplo el representado en la figura 4, donde se propone una entrada en forma de rejilla con aberturas horizontales (5).

La figura 5 representa, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, un buque tanque en el que la configuración del conducto, preferentemente en forma ¾de tobera aunque puede adoptar multitud de formas, (y su entrada/salida) se ha variado respecto a la realización anterior. Desde esta perspectiva frontal, pueden apreciarse tanto las entradas (6 y 7) como las salidas (3), que en este caso se han dispuesto, a diferencia del caso anterior, según una configuración simétrica a ambos lados de la proa y en el frontal del bulbo. Además en cada uno de estos lados, como puede verse en detallé en la figura 6, pueden incluirse dos o más conductos, con sus respectivas hélices (8) y sus correspondientes entradas y salidas (6 y 3) independientes.

La figura 7, desde una vista en planta del buque, ilustra perfectamente la configuración de esta realización concreta de la invención, en la que pueden apreciarse los motores eléctricos (9) y la geometría de! conducto curvado (10) en un plano horizontal. Dentro del conducto, con forma de tobera, está dispuesta la hélice captadora/propulsora (1 1 ). Esta geometría de la tobera, potencia el efecto de frenado del buque al expulsar el flujo de agua por la parte del costado de proa y en un sentido parecido al de avance del buque.

La geometría de la tobera puede adoptar distintas curvaturas, en función del efecto y las prestaciones buscadas con la longitud, inclinación y dimensiones más apropiadas para cada buque. Por supuesto, en caso de mantener cerradas las rejillas regulables a la entrada del conducto, ya sea en forma de tobera o cualquier otra forma elegida, ta hidrodinámica del buque se mantiene intacta y, al no permitir la entrada de agua, no existe ningún efecto de frenado. Hay que tener en cuenta que tanto las entradas como las salidas disponen de un cierre estanco en navegación que permite determinar la apertura y cierre de dichas rejillas de los conductos cuando las condiciones sean o no favorables para el máximo rendimiento de trabajo del sistema.

El motor eléctrico con KERS que se conecta a cada una de las hélices hidráulicas se representa en la figura 7 ocupando un espacio adicional y conectado a cierta distancia de la hélice, pero de acuerdo a una realización alternativa de la presente invención, el motor eléctrico está integrado en la propia hélice, llamado tPS (Imfeoard performance system), preferentemente a su alrededor, de forma que aprovecha mejor el espacio disponible.

La figura 8 muestra en detalle una vista inferior de un buque con bulbo donde, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, se aprovecha precisamente dicho bulbo para disponer en su fondo una salida (12) para una tobera.

La entrada para la tobera o conducto elegido también puede ubicarse, de acuerdo a una de las realizaciones, en el frente dél bulbo de proa (7). Asi, la tobera o conducto elegido, atraviesa el bulbo completamente y evacúa el agua bien por el fondo del mismo.

La figura 9 muestra una de las realizaciones de la invención, donde puede verse en detalle la geometría de una tobera, donde la dirección, inclinación, caudal, evacuación de agua y efecto Venturi necesario en función de la hélice seleccionada, son parámetros tenidos en cuenta en la determinación de dicha geometría. En el interior de la tobera se dispone una hélice (14) y un motor eléctrico (15) con KERS asociado a ella. De acuerdo a diferentes realizaciones de la invención, se escogen hélices simples o propulsores azimutales pero cualquier tipo de hélice hidráulica, adaptados a las condiciones de funcionamiento de la presente invención, puede resultar apropiada.

En la figura 10, una realización concreta de la invención es divulgada con una configuración particular, la cual es aplicada a un buque de gran porte, como por ejemplo los buques ya introdueidos anteriormente. La hélice a instalar puede ser de varios tipos, tal y como se ha comentado anteriormente con las restricciones de espacio, caudal constante y cavitación que implican los buques escogidos. En esta realización concreta, el buque es equipado con dos hélices (18) en cada uno de los costados dei buque, a la altura del pique (17) de proa por debajo de ia línea de flotación, perfectamente sumergiste) y el buque a plena carga.

Las realizaciones particulares descritas anteriormente con fines ilustrativos, también puede combinarse de maneras diversas e instalarse, de acuerdo a diferentes realizaciones de la invención, en un mismo buque simultáneamente toberas u otros tipos de conductos en los costados, bulbo o quilla. La figura 10 muestra una realización concreta y un esquema básico del sistema expuesto que incluye una caja CVT (1:9) conectada a un volante de inercia (16) y una centralita éíéetrónica (20) encargada de controlar el sistema de engranajes.

En cuanto a la estructura que soporta el conjunto del sistema planteado en ia presente invención, de acuerdo a una de las realizaciones de la invérteién, está construida en un solo bloque para su posterior integración en dique. La ubicación concreta de esta estructura completa está determinada, de acuerdo a diferentes realizaciones de la invención, por el modelo del buque, su tamaño, destino operativo, complejidad estructural y espseios disponibles en el casco.

Una vez han sido escogidos todos los elementos descritos anteriormente, se contempla la posibilidad de modificar la configuración final mediante el estudio, ya sea en simulación o en Gandiciones reales, de la velocidad del buque con el sistema en funcionamiento, estudio de producción eléctrica y consumo del buque con la o las rejillas abiertas. La capacidad de trabajo y rendimiento óptimo de las hélices, está directamente relacionado con una velocidad de navegación que permita al buque avanzar con las rejillas abiertas, sin costes de consumo y rendimiento demasiado altos. Esto no es relevante para las situaciones de frenado, sin embargo, si es relevante para un eventual funcionamiento durante el orden de marcha con ios motores encendidos, donde ia relación entre ia energía eléctrica generada frente a la pérdida de velocidad, tiempo y consumo extra por resistencia al avance es fundamental para determinar si es recomendable activar el sistema de la presente invención o no.

Por último, es importante considerar que la implementación de la presente invención en buques, podría simultanearse con cualquier otro trabajo de transformación o renovación dei cáseo, para aprovechar e incluirla en dicho casco, ya que no implica cambios en el diseño de ia carena o de alguna de sus formas por lo que las dificultades de su instalación serian los mismas que cualquier otro equipo de servicio/sistema, o lo que es lo mismo, no tendría mayor complejidad que la instalación de otes sistemas actuales como propulsores de maniobra en Proa y que, pese a algunas dificultades iniciales, ya están ampliamente consolidados en la mayoría de las compañías navieras. Este sistema también puede permitir IPS o hélices que giran sobre si mismo inviniendo la dirección del flujo de agua, capturando o propulsando el flujo según necesidades.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Un sistema de recuperación y generación de energía eléctrica en un barco caracterizado por que comprende:

- al menos un conducto (10), practicado en el casco del barco por debajo de su línea de flotación, donde dicho conducto está configurado para reciiir. como resultado del avance del barco, un flujo de agua entrante por una entrada (2) y expulsar dicho flujo por una salida (3);

- una hélice (1 1) en el interior del al menos un conducto, configurada para ser movida por el flujo de agua entrante;

- un volante de inercia (16) de alta capacidad para almacenar la energía cinética transmitida por la hélice, conectado al menos a una caja CVT (19) (Transmisión Variable Continua) activada por una centralita electrónica (20).

- un motor eléctrico (15) conectado al menos de un eje, configurado para mover la hélice como propulsor de maniobra (18) o para recuperar energía cinética a partir del movimiento transmitido por la hélice al volante de inercia;

2. - Sistema de acuerdo a la reivindicación 1 donde al menos una salida del conducto; está dispuesta en el fondo del barco (12) bajo un bulbo del casco.

3. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los medios de cierre comprenden unas rejillas móviles con cierre estanco, configuradas una vez abiertas para modificar el ángulo de entrada y salida del flujo.

4. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende al menos cuatro conductos (10), con sus correspondientes entradas (6) y salidas (3) independientes, simétricamente dispuestos dos a dos en ambos lados de la proa del barco y al menos un conducto adicional con su entrada (7) en el frente del bulbo y salida (12) en el fondo del bulbo.

5. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores que además comprende una estructura que soporta el resto de componentes del sistema, donde dicha estructura está construida en un solo bloque.

6. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde las hélices hidráulicas y motores eléctricos se selecciona entre hélices simples, Azipsds, Pods, IPS (Imboard Perfómance System), propulsores azimutales que permita de manera eficiente activar el sistema.

7. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la hélice hidráulica es una hélice integrada en un propulsor azimutal que opcionalmente permite a la hélice realizar la función de propulsor o captador.

8. - Sistema de acuerdo a cualquier de las reivindicaciones anteriores, que además comprende unos medios de distribución de energía eléctrica, conectados al motor eléctrico, configurados para proporcionar electricidad a diferentes equipos del buque.

9. - Sistema de acuerdo a cualquiera dé las reivindicaciones anteriores, que además comprende de un sistema de resistencias para capturar el exceso de calor.

10. - Sistema de acuerdo a cualquier de las reivindicaciones anteriores donde, la entrada al conducto, comprende una pluralidad de aberturas en forma de rejillas ajustabies que permiten la entrada de agua a dicho conducto e impiden la entrada de objetos voluminosos o animales para preservar la hélice.

11. - Sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el motor eléctrico conectado está integrado con dicha hélice.

12. - Un barco que incorpora el sistema de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

13. - Método de recuperación de energía cinética en un barco caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

- recibir, por una entrada de un conducto que atraviesa el casco del barco por debajo de su linea de flotación, un flujo de agua entrante como resultado del avance del barco;

- producir un movimiento de rotación en una hélice, dispuesta en el interior del conducto, como resultado de ser atravesada por el flujo de agua entrante; - transformar el movimiento de rotación de la hélice en energía mecánica, mediante un eje conectado a una caja CVT (Transmisión Variable Continua) controlada por una centralita electrónica y acoplado a un volante de inercia donde se almacena la energía mecánica transmitida por la hélice;

- utilizar un motor eléctrico acoplado al volante de inercia mediante eje y engranajes, que permite accionar la hélice come propulsor de maniobra o activar otros equipos del buque;

- expulsar, por la salida del conducto, el flujo de agua entrante.