MX2010009708A - Motor desplazador de liquido. - Google Patents

Abstract

Se describe un motor desplazador de fluido que utiliza el ciclo termodinámico Stirling para extraer energía de un gradiente térmico externo. Se elimina un gas de funcionamiento en cada uno de los dos cilindros adyacentes y se cicla desde una región caliente hacia una región fría de los cilindros respectivos mediante el movimiento de un fluido desplazador caliente y un fluido desplazador frío. El calentamiento y enfriamiento alternos del gas de funcionamiento en cada cámara hace que el fluido desplazador fluya de un cilindro al otro lo cual, a su vez permite que uno de los gases de funcionamiento se expanda y comprima el otro. El flujo de los fluidos desplazadores puede controlarse opcionalmente mediante el uso de válvulas de control. La energía puede extraerse del flujo de los fluidos desplazadores mediante el uso de turbinas en las trayectorias de flujo de los fluidos desplazadores.

Description

MOTOR DESPLAZADOR DE LÍQUIDO Referencia Cruzada a Solicitudes Relacionadas Esta solicitud reivindica prioridad para la Solicitud Provisional de E.U. 61/068,215 presentada el 5 de Marzo de 2008, la cual se incorpora en la presente mediante la referencia y la Solicitud Provisional de E.U. No. 61/106, 615 presentada en Octubre 20 de 2008 la cual se incorpora en la presente mediante la referencia.

Campo de la Invención La presente invención se refiere al campo de la conversión de energía y más particularmente a motores Stirling para utilizarse en sistemas de conversión de energía térmica oceánica.

Anteceden-tes de la Invención El motor Stirling es una máquina muy conocida que utiliza el ciclo termodinámico Stirling para convertir la energía térmica en energía mecánica o eléctrica. En un motor Stirling típico, un gas de funcionamiento tal como aire, hidrógeno o helio se calienta de manera alterna mediante una fuente calorífica y se enfría mediante un disparador térmico. La expansión y compresión del gas de funcionamiento en respuesta al ciclo de calentamiento y enfriamiento se utiliza para accionar uno o más pistones que a su vez típicamente accionan un eje o accionan un tren de engranajes.

Un tipo muy conocido de motor Stirling es el motor Stirling tipo desplazador que se describe con referencia a las Figuras 1A-1D. Refiriéndose primero a la Figura 1A, el motor Stirling tipo desplazador 100 incluye un pistón motor 102 y un desplazador 104. Un gas de funcionamiento 106 se mueve en una cámara 108 desde un lado del desplazador 104 hacia el otro lado del desplazador 104. El calentamiento de un lado de la cámara 108 y el enfriamiento del otro lado de la cámara 108 ocasiona la expansión y contracción repetida alterna del gas de funcionamiento 106 en lados alternos del desplazador 104 lo cual a su vez ocasiona que el desplazador 104 se mueva alternamente entre el lado caliente y frío de la cámara 108. El pistón de funcionamiento 102 se sella herméticamente en una cámara secundaria 110 en comunicación con la cámara desplazadora 108 y se fuerza hacia arriba durante un impulso motor a medida que el gas de funcionamiento 106 se expande en el lado caliente de la cámara. El pistón de funcionamiento 102 puede unirse mecánicamente mediante por ejemplo un árbol de cigüeñal, hacia el desplazador 104 que regula y coordina sus movimientos relativos. La unión mecánica, no mostrada, ocasiona que el pistón de funcionamiento 102 comprima el gas de funcionamiento 106 y proporciona un movimiento descendente (Figura IB) hacia el desplazador 104. El calor se extrae del gas de funcionamiento 106 mediante un regenerador 112 que ayuda a la compresión del gas de funcionamiento 106 en el lado frío del desplazador y ocasiona que este gas se mueva alrededor del desplazador y vuelva a llenar el lado caliente - - de la cámara (Figura 1C) . El gas de funcionamiento frío se calienta entonces mediante el lado caliente de la cámara (Figura ID) para accionar el pistón de funcionamiento 102 y mover el desplazador 104 hacia abajo. La energía se extrae mediante esto desde el gas de funcionamiento es respuesta a un diferencial de temperatura entre los lados caliente y frío de la cámara.

Se han conocido diversos sistemas y métodos para extraer energía de los océanos y convertir la energía térmica de los océanos en otras formas de energía útil. El campo de la conversión de energía térmica oceánica (OTEC) es muy prometedor como una fuente de energía renovable cuando se superan ciertas barreras técnicas. A fin de extraer energía de los océanos, un sistema OTEC debe incluir porciones que se extienden desde la superficie de océanos cálidos hacia aguas mucho más frías en las profundidades oceánicas. De manera desventajosa, los motores Stirling tipo desplazador se han encontrado hasta ahora que son imprácticos para utilizarse en los sistemas OTEC debido al gran tamaño de las cámaras de desplazamiento que se requerirían y a las diversas uniones mecánicas que deben abarcar grandes distancias.

Sumario de la Invención La presente invención proporciona un motor desplazador de fluidos que utiliza el ciclo termodinámico Stirling para extraer energía de un gradiente térmico externo. Se dispone un gas de funcionamiento en cada uno de los dos cilindros adyacentes y se cicla desde una región caliente hacia una región fría de los cilindros respectivos mediante el movimiento de un fluido desplazador caliente y un fluido desplazador frío. El calentamiento y enfriamiento alternos del gas de funcionamiento en cada cámara hace que el fluido desplazador fluya de un cilindro al otro lo cual, a su vez permite que uno de los gases de funcionamiento se expanda y comprima el otro. El flujo de los fluidos desplazadores puede controlarse óptimamente mediante el uso de válvulas de control. La energía puede extraerse del flujo de los fluidos desplazadores mediante el uso de turbinas en las trayectorias de flujo de los fluidos desplazadores.

Breve Descripción de los Dibujos Lo anterior y otras características y ventajas de la presente invención se entenderán más completamente a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades ilustrativas, tomada en conjunto con los dibujos acompañantes en las cuales: La Figuras 1A-1D son diagramas esquemáticos de cuatro estados operacionales de un motor Stirling tipo desplazador de acuerdo con la TÉCNICA ANTERIOR; La Figura 2 es un diagrama esquemático de un motor desplazador de fluido de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención; Las Figuras 3A-3D son diagramas esquemáticos de cuatro estados operacionales de un motor desplazador de - - fluido de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención; La Figura 4 es un diagrama esquemático de un desplazador de fluido que incluye un sistema de bomba y boquilla para rociar fluido desplazador frió a través de un gas de funcionamiento para permutar más eficientemente calor entre ellos; y La Figura 5 es un diagrama esquemático de un motor desplazador de. fluido que incluye boquillas de fluido desplazador y termopermutadores para una operación más eficiente de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

Descripción Detallada Las diversas modalidades de la presente invención superan las desventajas de los motores Stirling previamente conocidos y los sistemas OTEC previamente conocidos al reemplazar el desplazador sólido de un motor Stirling tipo desplazador con fluidos desplazadores caliente y frío que se ciclan entre pares de cámaras desplazadoras caliente y fria.

Una modalidad ilustrativa de la invención se describe con referencia a la Figura 2. Un motor desplazador de fluido 300 incluye un primer depósito de fluido caliente 302 conectado a un segundo depósito de fluido caliente 304 a través de una tubería de trasiego caliente 310. Un primer depósito de fluido frío 306 se conecta a un segundo depósito de fluido frío 308 a través de una tubería de trasiego fría - - 312. El primer depósito de fluido caliente 302 se conecta al primer depósito de fluido frío 306 a través de un primer conducto de gas. El segundo depósito de fluido caliente 304 se conecta al segundo depósito de fluido frío 308 a través de un segundo conducto de gas 316.

Un fluido desplazador caliente 318 se dispone dentro del primer depósito de fluido caliente 302 y el segundo depósito de fluido caliente 304 y puede pasar entre ellos a través de la tubería de trasiego caliente 310. Un fluido desplazador frío 320 se dispone dentro del primer depósito de fluido frío 306 y el segundo depósito de fluido frío 308 y puede pasar entre ellos a través de la tubería de trasiego fría 312. Se evita que el fluido desplazador caliente 318 pase a través del primer conducto de gas 314 y el segundo conducto de gas 316 hacia cualquiera del primer depósito de fluido frío 306 o el segundo depósito de fluido ¦frío 308. Se evita que el fluido desplazador frío 320 pase a través del primer conducto de gas 314 y el segundo conducto de gas 316 hacia cualquiera del primer depósito de fluido caliente 302 o del segundo depósito de fluido caliente 304.

En la modalidad ilustrativa, el primer conducto de gas 314 y el segundo conducto de gas 316 se encuentran verticalmente orientados. El extremo superior de cada conducto de gas 314, 316 se dispone arriba del nivel más alto del fluido caliente en sus depósitos de fluido caliente 302, 304 respectivos. El extremo inferior de cada conducto de gas - - 314, 316 se dispone arriba del nivel más alto de fluido frió en sus depósitos de fluido frío 306, 308 respectivos.

Un primer gas de funcionamiento 322 se encuentra libre para pasar entre el primer depósito de fluido caliente 302 y el primer depósito de fluido frió 306 a través del primer conducto de gas 314. Un segundo gas de funcionamiento 324 se encuentra libre para pasar entre el segundo depósito de fluido caliente 304 y el segundo depósito de fluido frió 308. El gradiente térmico entre los depósitos de fluido caliente 302, 304 y los depósitos de fluido frió 306, 308 incrementa y disminuye de manera alterna la presión en cada gas de funcionamiento 322, 324 ocasionando que el fluido desplazador caliente 318 se cicle entre los depósitos de fluido caliente 302, 304 y ocasionando que el fluido desplazador frío 320 se cicle entre los depósitos de fluido frió 306, 308. Pueden utilizarse por ejemplo válvulas de control de flujo (no mostradas), en las tuberías de trasiego 310, 312 para mantener el flujo direccional alterno del fluido desplazador caliente 318 y el fluido desplazador frió 320 y para dar tiempo para que se desarrolle una suficiente diferencia de presión entre el primer gas de funcionamiento 322 y el segundo gas de funcionamiento 324. Puede extraerse la energía del flujo de los fluidos desplazadores al proporcionar un dispositivo de extracción de energía en comunicación con el flujo de fluido caliente y o el flujo de fluido frío para proporcionar la salida de energía del motor - - desplazador de fluido 300. Son adecuados diversos dispositivos de extracción de energía que se conocen en la materia, por ejemplo puede proporcionarse un turboalternador (no mostrado) en la tubería de trasiego caliente 310 y/o en la tubería de trasiego fría 312. Se describe con referencia a las Figuras 3A-3D, una modalidad ilustrativa de la invención, que incluye un sistema de válvulas de control y turboalternadores .

En la Figura 3A, se muestra un motor desplazador de fluido 400 en donde un primer gas de funcionamiento 422 se ha impulsado hacia un primer depósito de fluido caliente 402 desde el ambiente más frío de un primer depósito de fluido frío 406. El ambiente más caliente del primer depósito de fluido caliente 402 agrega calor al primer gas de funcionamiento 422. Un segundo gas de funcionamiento 424 se ha sido impulsado hacia un segundo depósito de fluido frío 408 desde el ambiente más cálido del segundo depósito de fluido caliente 304. El ambiente más frío del segundo depósito de fluido frío 408 extrae calor del segundo gas de funcionamiento 424. Una primera válvula 430 se cierra en la tubería de trasiego caliente 410 y una segunda válvula 432 se cierra en la tubería de trasiego fría 412 lo cual evita el flujo del fluido desplazador caliente 418 y el fluido desplazador frío 420 y mantiene mediante esto un volumen constante para el primer gas de funcionamiento 422 y el segundo gas de funcionamiento 424. La presión en el primer gas de funcionamiento 422 inicia a incrementarse a medida que se calienta y la presión en el segundo gas de funcionamiento 422 inicia a disminuir a medida que se enfría.

En la Figura 3B se muestra el siguiente estado del motor desplazador de fluido 400 en donde el primer gas de funcionamiento 422, habiéndose calentado en el primer depósito de fluido caliente 402, tiene una presión mayor a la del segundo gas de funcionamiento 424 que se ha enfriado en el segundo depósito de fluido frío 408. La segunda válvula 432 se abre entonces y la primera válvula 430 permanece cerrada. El diferencial de presión entre los gases de funcionamiento primero y segundo 422, 424 ocasiona que el fluido desplazador frío 420 fluya a través de la tubería de trasiego fría 412 desde el primer depósito de fluido frío 406 hacia el segundo depósito de fluido frío 408 hasta que la presión del primer gas de funcionamiento 422 iguale la presión del segundo gas de funcionamiento 424.

En la modalidad ilustrativa, se dispone una primera turbina 434 en la tubería de trasiego caliente 410 y una segunda turbina 436 se dispone en la tubería de trasiego fría 412. El flujo del fluido desplazador frío 420 a través de la tubería de trasiego fría 412 ocasiona la rotación de la segunda turbina 436 que puede utilizarse para accionar un generador u otro dispositivo mecánico para extraer energía del motor desplazador de fluido 400.

En la Figura 3C, se muestra el siguiente estado del - - motor desplazador de fluido 400 en donde la primera válvula 430 y la segunda válvula 432 ambas se encuentran cerradas. El segundo gas de funcionamiento 424 que se ha comprimido y desplazado desde el segundo depósito de fluido frió 408 hacia el segundo depósito de fluido caliente 404 mediante el flujo del fluido desplazador frió 420, se calienta mediante el ambiente más cálido del segundo depósito de fluido caliente 404 que incrementa la presión del segundo gas de funcionamiento 424. El primer gas de funcionamiento 422, habiéndose expandido y desplazado desde el primer depósito de fluido caliente 402 hacia el primer depósito de fluido frío 406, se enfria mediante el ambiente más frió del segundo depósito de fluido frió 406 que disminuye la presión del primer gas de funcionamiento 422.

En la Figura 3D, se muestra el siguiente estado del motor desplazador de fluido 400 en donde el segundo gas de f ncionamiento 424, que se ha calentado en el segundo depósito de fluido caliente 404, tiene una presión mayor que la del primer gas de funcionamiento 422 que se ha enfriado en el primer depósito de fluido frió 406. La primera válvula se abre entonces y la segunda válvula 432 permanece cerrada. El diferencial de presión entre los gases de funcionamiento primero y segundo 422, 424 ocasiona que el fluido desplazador caliente 418 fluya a través de la tubería de trasiego caliente 410 desde el segundo depósito de fluido caliente 404 hacia el primer depósito de fluido caliente 402. El flujo - - del fluido desplazador caliente 418 desde a través de la tubería de trasiego caliente 410 ocasiona la rotación de la primera turbina 434 para extraer energía del motor desplazador de fluido 400.

El ciclo que se describe con referencia a las Figuras 3A-3D se repite continuamente, invirtiendo la dirección para cada nuevo ciclo.

En una modalidad ilustrativa, el motor desplazador de fluido inventivo se emplea en el contexto de un sistema de conversión de energía térmica oceánica (OTEC) . En esta modalidad, los depósitos de fluido caliente se disponen en o cerca de la superficie oceánica y los depósitos de fluido frío se disponen en las profundidades oceánicas, por ejemplo aproximadamente a 200 metros de profundidad, en donde el agua del océano se encuentra sustancialmente más fría para tomar ventaja del gradiente de temperatura natural del océano, y para extraer mediante esto la energía térmica del océano. El gradiente de temperatura entre los depósitos de fluido caliente y frío puede incrementarse adicionalmente al maximizar la absorción de energía solar de las cámaras de fluido caliente.

La eficiencia de un motor desplazador de fluido de acuerdo con las diversas modalidades de la invención puede mejorarse al incrementar las tasas de calentamiento y enfriamiento del gas de funcionamiento. La estructura de los depósitos de fluido caliente y frío y/o del primer conducto - - de gas y el segundo conducto de gas pueden diseñarse para permutar eficientemente el calor con el ambiente exterior, por ejemplo al maximizar su área de superficie o al utilizar dispositivos tales como los disipadores térmicos o los tubos térmicos en la interfaz entre los gases (y/o fluidos) de funcionamiento y el ambiente exterior.

Se describe con referencia a la Figura 4, un método para incrementar la eficiencia de un motor desplazador de fluido de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención en donde el fluido de funcionamiento frió 460 del motor desplazador de fluido 450 se circula dentro de uno o ambos de los depósitos de fluido frió 456, 458 al bombear el fluido a través de una boquilla 462, 464. El rociado del fluido de funcionamiento desde la boquilla 462, 464 incrementa la tasa de enfriamiento del gas de funcionamiento 466 a través de la cual se rocía. La boquilla 462, 464 se diseña para rociar gotas del fluido desplazador a través del gas de funcionamiento sin hacer que se evapore el fluido desplazador en el gas de funcionamiento. Las bombas circuladoras 476, 478 se conectan externamente por medios no mostrados para recibir las señales de energía y control como será aparente para las personas de experiencia ordinaria en la materia de manera que la bomba circuladora 476, 478 apropiada se energiza al momento cuando es deseable enfriar el gas de funcionamiento en su depósito de fluido frío 456, 458 respectivo. Las válvulas 468, 470 se operan como se describe de aqui en adelante con referencia a la modalidad de las Figuras 3A-3D. Pueden utilizarse turbinas 472, 474 u otros dispositivos de extracción de energía para extraer energía de los fluidos de funcionamiento como se describe de aquí en adelante con referencia a las Figuras 3A-3D.

Aunque las bombas circuladoras 476, 478 se muestran como un fluido desplazador circulante completamente dentro de un depósito de fluido desplazador respectivo, las diversas modalidades de la presente invención (no mostradas) incluyen una trayectoria de circulación que se extiende fuera de la cámara de fluido desplazador, después opcionalmente a través de un termopermutador y de regreso hacia el depósito de fluido desplazador respectivo. En al menos una modalidad, cada depósito de fluido desplazador se equipa con una bomba circuladora que pasa el fluido desplazador a través de un termopermutador correspondiente y después rocía el fluido desplazador, a través de por ejemplo, una boquilla, de regreso al depósito de fluido desplazador.

Se describe con referencia a la Figura 5, otro método para incrementar la eficiencia de un motor desplazador de fluido de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención, en la cual el fluido desplazador frío pasa a través de una boquilla y se rocía en el depósito de fluido frío apropiado para enfriar más eficientemente el gas de funcionamiento. El motor desplazador de fluido 500 incluye un primer depósito de fluido caliente 502 conectado a un - - segundo depósito de fluido caliente a través de una. tubería de trasiego de fluido caliente 507 y la válvula de fluido caliente 510. Un primer depósito de fluido frío 506 se conecta a un segundo depósito de fluido frío 508 a través de una primera tubería de trasiego de fluido frío 512 y una primera válvula de fluido frío 513. El primer depósito de fluido frío 506 también se conecta al segundo depósito de fluido frío 508 a través de una segunda tubería de trasiego de fluido frío 515 y una segunda válvula de fluido frío 517.

La modalidad mostrada en la Figura 5 se lleva a cabo esencialmente en la misma forma que la modalidad descrita con referencia a la Figura 3 excepto que las válvulas 513 y 517 se controlan por ejemplo, por un controlador para forzar el flujo unidireccional desde un extremo de entrada de una tubería de trasiego fría hacia un extremo de salida de la misma tubería de trasiego, mientras cierra el flujo a través de la otra tubería de trasiego fría. Cada tubería de trasiego de fluido frío 512, 515 se termina en su extremo de salida con una boquilla 519 que hace que el fluido desplazador se rocíe en su cámara respectiva y mediante esto absorba más eficientemente el calor del gas de funcionamiento. La boquilla se diseña para rociar gotas del fluido desplazador a través del gas de funcionamiento sin hace que el fluido desplazador se evapore en el gas de funcionamiento .

En la modalidad ilustrativa, puede disponerse una - - turbina 521 en la tubería de trasiego caliente 507, 510 y en cada tubería de trasiego fría 512, 515. El flujo del fluido desplazador a través de una tubería de trasiego apropiada ocasiona la rotación de la turbina respectiva que puede utilizarse para accionar un generador u otro dispositivo mecánico para extraer energía del motor desplazador de fluido 500.

La eficiencia del motor desplazador de fluido 500 puede mejorarse además al precalentar el fluido desplazador caliente y/o al pre-enfriar el fluido desplazador frío durante la transferencia del fluido desplazador respectivo hacia su depósito de fluido apropiado. En una modalidad ilustrativa, se dispone una bobina de pre-calentamiento 523 en la tubería de trasiego caliente 507 y se dispone una bobina de pre-enfriamiento en cada una de las tuberías de trasiego frías 512, 515. Alternativamente o además de la bobina de pre-calentamiento 523 y la bobina de pre-enfriamiento 525, pueden utilizarse otros diversos mecanismos de pre-calentamiento y/o de pre-enfriamiento para precalentar y/o pre-enfriar los fluidos desplazadores a medida que se transfieren hacia su depósito de fluido apropiado.

Las diversas válvulas descritas en la presente pueden controlarse manualmente o mediante cualquier número de diferentes tipos de controladores tales como por ejemplo, una conexión mecánica, un micro controlador u otro sistema de microprocesador. Las personas que tienen experiencia - - ordinaria en la materia deben apreciar que el uso de válvulas y bombas controladas por computadora pueden proporcionar la sincronización de la transferencia del fluido desplazador para optimizar la transferencia calorífica entre un gas de funcionamiento y el fluido desplazador. En una modalidad, por ejemplo, la transferencia de fluido desplazador caliente y frió se ayuda por el uso de bombas para ayudar en el flujo del fluido desplazador desde un depósito de fluido desplazador hasta el otro depósito de fluido desplazador correspondiente. En esta modalidad las válvulas controladas por computadora proporcionan el sincronización precisa para efectuar la termopermutación óptima entre el gas de funcionamiento y el fluido desplazador. Además del fluido desplazador frío que se rocía a través a una boquilla en el gas de funcionamiento, el uso de válvulas y bombas controladas por computadora puede combinarse con el uso de las boquillas en la cámara desplazadora de calor para rociar el fluido desplazador caliente a través del gas de funcionamiento .

Los fluidos desplazadores caliente y frío pueden ser el mismo o fluidos diferentes y preferentemente tienen una alta capacidad térmica. Ejemplos de fluidos que serían adecuados para utilizarse como fluidos desplazadores caliente y frío de acuerdo con las diversas modalidades ilustrativas de la invención incluyen agua o virtualmente cualquier líquido que no cambie de estado en la presencia del gas de - - funcionamiento dadas las temperaturas y presiones de funcionamiento del motor de desplazamiento de fluido.

El gas de funcionamiento primero y segundo puede ser el mismo o de diferentes tipos de gas y preferiblemente tienen una alta capacidad térmica. Ejemplos de gases que serian adecuados para utilizarse como un gas de funcionamiento de acuerdo con las diversas modalidades ilustrativas de la invención incluyen por ejemplo, aire, nitrógeno, hidrógeno y helio.

Aunque la invención se ha descrito con referencia a las modalidades ilustrativas, se entenderá por los de experiencia en la materia que pueden hacerse otros diversos cambios, omisiones y/o adiciones y pueden sustituirse equivalentes sustanciales por elementos de los mismos sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Además, pueden hacerse muchas modificaciones para adaptarse a una situación o material particular a . la enseñanza de la invención sin apartarse del alcance de la misma. Por lo tanto, se propone que la invención no se limite a la modalidad particular descrita para llevar a cabo esta invención, sino que la invención incluirá todas las modalidades, que caen dentro del alcance de las reivindicaciones 'anexas. Además, a menos que se establezca específicamente cualquier uso de los términos primero, segundo, etc., no denotan ningún orden de importancia, sino más bien los términos primero, segundo, etc., se utilizan - - para distinguir un elemento de otro.

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de conversión de energía que comprende : un primer depósito de fluido caliente conectado a un segundo depósito de fluido caliente a través de una tubería de trasiego caliente; un primer depósito de fluido frío conectado a un segundo depósito de fluido frío a través de una tubería de trasiego frío; un primer conducto de gas que conecta el primer depósito de fluido caliente con el primer depósito de fluido frío; un segundo conducto de gas que conecta el segundo depósito de fluido caliente con el segundo depósito de fluido frío; un fluido desplazador caliente dispuesto dentro del primer depósito de fluido caliente, el segundo depósito de fluido caliente y la tubería de trasiego caliente; un fluido desplazador frío dispuesto dentro del primer depósito de fluido frío, el segundo depósito de fluido frío y la tubería de trasiego fría; un primer gas de funcionamiento que ejerce una primera presión de gas en el primer depósito de fluido caliente y en el primer depósito de fluido frío; un segundo gas de funcionamiento que ejerce una segunda presión de gas en el segundo depósito de fluido caliente y en el segundo depósito de fluido frío; en donde el primer depósito de fluido caliente y el segundo depósito de fluido caliente se separan del primer depósito de fluido frió y del segundo depósito de fluido frió por un gradiente térmico; y al menos un dispositivo de extracción de energía adaptado para convertir un flujo del fluido desplazador caliente o el fluido desplazador frío en energía para salir del aparato de conversión de energía.

2. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 1, en donde el gradiente térmico incrementa y disminuye de manera alterna la presión en cada gas de funcionamiento ocasionando que el fluido desplazador caliente se cicle entre los depósitos de fluido caliente y ocasione que el fluido desplazador frío se cicle entre los depósitos de fluido frío.

3. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 1, en donde el primer conducto de gas y el segundo conducto de gas se disponen para evitar que el fluido desplazador caliente pase hacia el primer depósito de fluido frío y al segundo depósito de fluido frío, y para evitar que el fluido desplazador frío pase hacia el primer depósito de fluido caliente y al segundo depósito de fluido caliente.

4. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 3, en donde el primer conducto de gas y el segundo conducto de gas se encuentran vert icalmente orientados de tal manera que un extremo superior de cada uno de los conductos de gas se dispone por arriba de un nivel más alto de fluido caliente en los depósitos de fluido caliente respectivos; y en donde un extremo inferior de cada conducto de gas se dispone por arriba del nivel más alto de fluido frío en el depósito de fluido frió respectivo.

5. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 1, que comprende: una primera válvula de control de flujo colocada en la tubería de trasiego caliente; y una segunda válvula de control de flujo colocada en la tubería de trasiego fría;

6. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 5, que comprende: un controlador en comunicación con dicha primera válvula de control de flujo y dicha segunda válvula de control de flujo, estando adaptado el controlador para abrir y cerrar la primera válvula de control de flujo y la segunda válvula de control de flujo en tiempos determinados para mantener flujos direccionales alternos del fluido desplazador caliente y del fluido desplazador frío.

7. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 6, en donde el controlador se adapta para permitir un tiempo para que se desarrolle una diferencia suficiente de presión entre el primer gas de funcionamiento y el segundo gas de funcionamiento para ocasionar un flujo del fluido desplazador caliente o del fluido desplazador frió.

8. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 1, en donde dicha al menos una turbina se dispone en al menos una de la tubería de trasiego caliente y la tubería de trasiego fría.

9. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 1, que comprende: al menos una boquilla dispuesta sobre al menos una de la tubería de trasiego caliente y la tubería de trasiego fría, en donde la boquilla se dispone para rociar el fluido desplazador caliente o frío respectivo a través del gas de funcionamiento respectivo primero o segundo en el depósito de fluido caliente o el depósito de fluido frío respectivo.

10. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 1, que comprende: un pre-enfriador en comunicación con el fluido desplazador frío y adaptado para extraer calor del fluido desplazador frío.

11. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 1, que comprende: un pre-calentador en comunicación con el fluido desplazador caliente y adaptado para agregar calor al fluido desplazador caliente.

12. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 1, en donde el dispositivo de extracción de energía comprende un generador de turbina.

13. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 1, que comprende: una boquilla en comunicación con una _ bomba de circulación, estando dispuestas dichas boquilla y bomba de circulación para circular dicho fluido desplazador frío dentro de uno o ambos de dichos depósitos de fluido frío de tal manera que dicho fluido desplazador frío se rocía a través de dicho gas de funcionamiento cuando se está enfriando dicho gas de funcionamiento mediante dicho fluido desplazador frío.

14. Un aparato de conversión de energía que comprende : un primer depósito de fluido caliente conectado a un segundo depósito de fluido caliente a través de una primera tubería de trasiego de fluido caliente que tiene una primera válvula de fluido caliente dispuesta en la misma y a través de una segunda tubería de trasiego de fluido caliente que tiene una segunda válvula de fluido caliente dispuesta en la misma, en donde cada una de dichas tubería de trasiego de fluido caliente tiene un extremo de salida terminado con una boquilla rodadora; un primer depósito de fluido frío conectado a un segundo depósito de fluido frío a través de una primera tubería de trasiego de fluido frío que tiene una primera válvula de fluido frío colocada en la misma y a través de una segunda tubería de trasiego de fluido frío que tiene una segunda válvula de fluido frío dispuesta en la misma, en donde cada una de dichas tubería de trasiego de fluido frío tiene un extremo de salida terminado con una boquilla rodadora; un primer conducto de gas que conecta el primer depósito de fluido caliente con el primer depósito de fluido frío; un segundo conducto de gas que conecta el segundo depósito de fluido caliente con el segundo depósito de fluido frío; un fluido desplazador caliente dispuesto dentro del primer depósito de fluido caliente, el segundo depósito de fluido caliente y al menos una de la primera tubería de trasiego caliente o la segunda tubería de trasiego caliente; un fluido desplazador frío colocado dentro del primer depósito de fluido frío, el segundo depósito de fluido frío y al menos una de la primera tubería de trasiego fría o la segunda tubería de trasiego fría; un primer gas de funcionamiento que ejerce una primera presión de gas en el primer depósito de fluido caliente y en el primer depósito de fluido frío; un segundo gas de funcionamiento que ejerce una segunda presión de gas en el segundo depósito de fluido caliente y en el segundo depósito de fluido frío; en donde el primer depósito de fluido caliente y el segundo depósito de fluido caliente se separan del primer depósito de fluido frío y del segundo depósito de fluido frío por un gradiente térmico; un controlador en comunicación con dicha primera válvula de fluido caliente, dicha segunda válvula de fluido caliente, dicha primera válvula de fluido frío y dicha segunda válvula de fluido frío, estando adaptado el controlador para abrir y cerrar la primera y segunda válvula (s) de fluido caliente y frío apropiadas en tiempos determinados para mantener flujos direccionales alternos del fluido desplazador caliente y el fluido desplazador frío, y para forzar el flujo unidireccional en cada una de las tubería de trasiego hacia su extremo de salida respectivo y a través de la boquilla rociadota respectivas; y al menos un dispositivo de extracción de energía adaptado para convertir un flujo del primer fluido desplazador o el segundo fluido desplazador en energía para salir del aparato de conversión de energía.

15. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 14, en donde el gradiente térmico incrementa y disminuye de manera alterna la presión en cada gas de funcionamiento ocasionando que el fluido desplazador caliente se cicle entre los depósitos de fluido caliente y ocasionando que el fluido desplazador frío se cicle entre los depósitos de fluido frío.

16. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 14, en donde el primer conducto de gas y el segundo conducto de gas se disponen para evitar que el fluido desplazador caliente pase hacia el primer depósito de fluido frío y al segundo depósito de fluido frió, y para evitar que el fluido desplazador frió pase hacia el primer depósito de fluido caliente y al segundo depósito de fluido caliente.

17. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 14, en donde el controlador se adapta para dar tiempo a que se desarrolle una diferencia suficiente de presión entre el primer gas de funcionamiento y el segundo gas de funcionamiento para ocasionar un rocío del fluido desplazador caliente o del fluido desplazador frío a tra,vés de la respectiva de dichs boquillas.

18. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 14, que comprende: un pre-enfriador en comunicación con el fluido desplazador frío y adaptado para extraer calor del fluido desplazador frío.

19. El aparato de conversión de energía de la reivindicación 14, que comprende: un pre-calentador en comunicación con el fluido desplazador caliente y adaptado para agregar calor al fluido desplazador caliente.

20. Un método para generar energía que comprende: conectar un primer depósito de fluido caliente con un segundo depósito de fluido caliente a través de una tubería de trasiego caliente; conectar un primer depósito de fluido frío a un segundo depósito de fluido frío a través de una tubería de trasiego frío; conectar el primer depósito de fluido caliente con el primer depósito de fluido frío a través de un primer conducto de gas; conectar el segundo depósito de fluido caliente con el segundo depósito de fluido frío a través de un segundo conducto de gas; disponer un fluido desplazador caliente dentro del primer depósito de fluido caliente, el segundo depósito de fluido caliente y la tubería de trasiego caliente; disponer un fluido desplazador frío dentro del primer depósito de fluido frío, el segundo depósito de fluido frío y la tubería de trasiego fría; proporcionar un primer gas de funcionamiento que ejerce una primera presión de gas en el primer depósito de fluido caliente y en el primer depósito de fluido frío; proporcionar un segundo gas de funcionamiento que ejerce una segunda presión de gas en el segundo depósito de fluido caliente y en el segundo depósito de fluido frío; en donde el primer depósito de fluido caliente y el segundo depósito de fluido caliente se separan del primer depósito de fluido frío y del segundo depósito de fluido frío por un gradiente térmico; y convertir un flujo del fluido desplazador caliente o el fluido desplazador frió en energía para salir del aparato de conversión de energía.

21. El método de la reivindicación 20, que comprende además: rociar dicho fluido desplazador frío a través de dicho gas de funcionamiento cuando dicho gas de funcionamiento se está enfriando por dicho fluido desplazador frío .

22. El método de la reivindicación 20, que comprende además: pasar dicho fluido desplazador frío a través de un termopermutador .

23. El método de la reivindicación 21, que comprende además: pasar dicho fluido desplazador caliente a través de un termopermutador.