ES1183133U

ES1183133U - Sistema de generación de energía eléctrica con doble volante de inercia

Info

Publication number: ES1183133U
Application number: ES201700231U
Authority: ES
Inventors: Francisco Javier GUISANDE RODRIGUEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: WO2018178453A1; ES1183133Y

Abstract

1. Sistema de generación de energía eléctrica con doble volante de inercia, que se caracteriza por el hecho de que está constituido por dos volantes de inercia de diferentes diámetros, habiendo un volante mayor (1) y un volante menor (2), unidos exteriormente por correas (3); disponiéndose de un generador eléctrico (4) acoplado al volante mayor (1) por un eje (41) mediante un acoplamiento mecánico flexible y unos rodamientos (42); disponiéndose de un motor (5) acoplado al volante menor (2) por un eje (51) mediante un acoplamiento mecánico flexible y unos rodamientos (52); y en el que hay un cuadro eléctrico y electrónico que une eléctricamente el generador (4) y el motor (5), estando dicho cuadro constituido por un variador (6) programable del motor que dispone de una llave de doble paso (61) y unos protectores térmicos.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

DESCRIPCION

Sistema de generacion de energia electrica con doble volante de inercia.

Objeto del invento

La presente invencion se refiere a un sistema mejorado de generacion electrica, el cual se basa en la generacion de electricidad por medio de un sistema que genera electricidad mediante el empleo de dos volantes de inercia interconectados, lo cual permite la generacion de energia limpia y permite disponer de un sistema que puede ser transportado a cualquier lugar y ser utilizado ante cualquier necesidad.

El campo de aplicacion de la presente invencion es el sector electrico y mas concretamente con la generacion electrica limpia y libre de contaminantes.

Antecedentes de la invencion

La sociedad en general es conocedora de la problematica de las emisiones de CO2 y de otros contaminantes que se genera n en la produccion de energia electrica, por norma general cuando se usa el carbon y o derivados del petroleo. En este sentido se destaca el desarrollo de las denominadas energlas limpias y renovables, que se basan en la generacion de energia por medio de fuentes naturales virtualmente inagotables o que son capaces de generarse por medios naturales, las cuales tienen unos niveles de contaminacion Infimos en comparacion con las antiguas tecnicas. Es por todos conocidos que este tipo de energlas renovables son por ejemplo la eolica, la hidroelectrica o la solar.

Teniendo en cuenta estos aspectos, resulta diflcil pensar la razon por la cual no se pudiera generar la totalidad de energia por medio de estas energlas limpias y renovables conocidas. La razon es simple, primeramente, estas tecnologlas de generacion electrica dependen del medio en el que se ubican, por tanto si hay escasez de recursos naturales no se puede generar electricidad. Ademas surge la problematica de los elevados costes de implantacion, de generacion y de mantenimiento, que hacen que desde el punto de vista economico no sea del todo rentable dicha generacion. Finalmente surge la problematica de la practicamente nula versatilidad de estas tecnologlas, que hacen que no resulte posible el desarrollar dispositivos transportables e ubicables donde el usuario lo requiera. En este sentido es cierto que la energia solar aporta soluciones de versatilidad a la hora de ubicar un generador, pero tienen la limitacion tanto de la generacion final obtenida como de necesitar unas condiciones de luminosidad razonablemente buenas.

Por estas razones surge la necesidad de desarrollar soluciones que puedan ser versatiles de ubicar y que generen energia de una manera limpia y sostenible. En este sentido la presente invencion se basa en el desarrollo y mejora de un sistema de generacion electrica basada en los volantes de inercia, que como es conocido en el estado de la tecnica, son unos dispositivos pasivos que aportan al sistema en el que se instalan una inercia adicional que le permite almacenar energia cinetica. Es conocido por tanto la necesidad de un motor que lo propulse inicialmente, continuando su movimiento por inercia una vez que cesa dicho par motor que lo propulsa inicialmente.

En concreto, la presente invencion desarrolla una solucion en la generacion de energia por medio de un sistema constituido por dos volantes de inercia conectados y movidos por correas y que llevan acoplados otros elementos necesarios, como son un generador y como es un motor No siendo conocido ningun sistema de estas caracterlsticas, la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

presente invencion resuelve la problem atica de generar la electricidad mediante un sistema de pequenas dimensiones capaz de ser transportable y ubicable en el lugar que el usuario lo precise, y ademas desarrolla un sistema de generacion electrica con una contaminacion virtualmente nula, pudiendo considerarse que la presente generacion de energla es limpia.

Descripcion del invento

La invencion consiste en un sistema consistente en dos volantes de inercia de diferentes diametros, unidos exteriormente por correas y que usan la fuerza de la palanca y la energla cinetica rotacional de los propios volantes para estar en movimiento, estando dichos volantes de inercia apoyados en rodamientos banados en lubricante.

En conexion con el volante de mayor diametro se dispone de un generador electrico, acoplado a dicho volante por el eje y mediante un acoplamiento mecanico flexible.

En conexion con el volante de menor diametro se dispone de un motor, acoplado a dicho volante por el eje y tambien mediante un acoplamiento mecanico flexible.

Tal como se ha comentado con anterioridad, los dos volantes quedan unidos por unas correas exteriores.

El sistema tiene una conexion externa a una fuente de alimentacion externa, como pueda ser la propia red electrica convencional o por ejemplo un generador portatil.

El sistema incluye un cuadro electrico y electronico, compuesto por un variador program able, para poder poner en funcionamiento o arrancar el sistema sin que sufra nada, y adicionalmente de unos protectores termicos. Para el accionamiento del sistema con el variador se dispone de una llave de doble paso, en cuya primera posicion recoge la corriente procedente del exterior y la lleva hacia el motor, lo que puede considerarse como fase de arranque; y una segunda posicion en la que manda la energla producida por el sistema hacia el motor, lo que puede considerarse como fase de mantenimiento, intercalandose entre el variador y el motor un protector termico que guarde el motor. En la salida de la corriente se dispone de un interruptor magnetoterm ico, para que no pueda ser consumida toda la energla producida y para que no se pare la maquina.

Adicionalmente, el sistema dispone de unos elementos de engrase, en concreto una bomba de aceite, un deposito de almacenamiento y un radiador de enfriado.

Finalmente, se dispone de un habitaculo con una superficie o tabla reforzada en la que se ubiquen los dos volantes de inercia cubiertos por temas de seguridad.

El funcionamiento del sistema es tal que se pone la llave de paso del variador en la primera posicion para que pase la electricidad del variador hacia el motor. Se conecta la alimentacion electrica exterior, por ejemplo, desde la red electrica convencional, y teniendo el variador programado con los parametros del motor y del tiempo de arranque, se acciona el variador y comienza el funcionamiento lentamente del motor que hace empezar a moverse tanto el volante de inercia de menor diametro que a su vez por medio de la correa exterior empieza a mover el volante de inercia mayor, el cual pone en funcionamiento el generador acoplado a este ultimo. Una vez que el variador electronico llega a su tope, se procede a poner la llave de paso en la segunda posicion, con lo cual se deja pasar la energla electrica producida por el generador hacia el motor, en la cantidad que este requiera, mientras que el propio sistema genera mas energla de la que consume.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Este sistema ha estado sometido a estudio, y para la optimizacion de dicho sistema se propone

- que el volante mayor se encuentre entre los 150 y 165 kg de peso, con un diametro de entre unos 75 y 85 cm, y que gire en el entorno de los 1600-1700 rpm;

- que el volante pequeno e este en torno a los 45-60 kg de peso, con un diametro de entre 40 y 50 cm, y que gire en el entorno de los 2900-3100 rpm;

- que el generador sea de una banda de trabajo que vaya desde las 1500 rpm hasta las 1800 rpm, estando acoplado por un eje al volante mayor;

- un motor es de 2 KW; y

- un tiempo de arranque del motor cuando el variador esta en fase de arranque en el orden de los 5 a 10 minutos.

Con estas premisas, el generador produce unos 11 kva en el entorno de las 1.500 rpm.

Para completar la descripcion que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracterlsticas del invento, se acompana como parte integrante de la misma un juego de dibujos en donde con caracter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente

Fig. 1.- Representacion de una planta del sistema de generacion de energla electrica con doble volante de inercia objeto de la presente invencion.

Fig. 2.- Representacion de un alzado del sistema de la figura anterior.

Fig. 3.- Representacion de una seccion despiezada con todos los elementos del sistema de generacion de energla.

Descripcion detallada de los dibujos

Las figuras 1 - 3 representan la realizacion preferida del sistema de generacion de energla electrica con doble volante de inercia objeto de la presente invencion.

Tal como se puede observar en las Figuras 1 y 2, la invencion consiste en un sistema con un volante de inercia de diametro mayor, en adelante volante mayor (1), unido radial y exteriormente por correas (3) a un volante de inercia de diametro menor al anterior, en adelante volante menor (2). Tambien ha de destacarse que preferentemente se dispone de un habitaculo (no representado) con una superficie o tabla reforzada en la que se ubican y protegen los dos volantes de inercia (1,2).

En la Figura 3, en combinacion con la figuras anteriores, se puede observar un despiece en seccion del sistema de generacion objeto de la presente invencion, en el que se puede observar que se dispone de un generador electrico (4), acoplado al volante mayor (1) por un eje (41) y mediante un acoplamiento mecanico flexible, y estando el volante mayor (1) en conexion con el eje (41) por medio de unos rodamientos (42) axiales. Tambien se observa que se dispone de un motor (5) acoplado al volante menor (2) por un eje (51) y tambien mediante un acoplamiento mecanico flexible, y estando el volante menor (2) en conexion con el eje (51) por medio de unos rodamientos (52) axiales.

Esta ultima figura tambien se puede observar que el sistema dispone adicionalmente de un cuadro electrico y electronico que une electricamente el generador (4) y el motor (5), estando dicho cuadro constituido por un variador (6) programable, que dispone de una llave de doble paso (61) para poder poner en funcionamiento o arrancar el sistema sin 5 que sufra nada, y adicionalmente de unos protectores termicos o interruptores magnetoterm icos para la optimizacion del sistema. El sistema, a traves del variador (6), esta en conexion con una fuente de alimentacion externa (7), que por ejemplo puede ser la propia red electrica convencional. Adicionalmente, el sistema dispone de unos elementos de engrase (no representado), que en concreto son una bomba de aceite, un 10 deposito de almacenamiento y un radiador de enfriado.

Una vez que se ha descrito suficientemente la naturaleza del invento, y teniendo en cuenta que los terminos que se han redactado en esta memoria descriptiva deberan ser tomados en sentido amplio y no limitativo, asl como la descripcion del modo de llevarlo a 15 la practica, se hace notar que la esencia del referido invento es lo que a continuacion se especifica en las siguientes reivindicaciones.

Claims

5

10

15

20

25

30

REIVINDICACIONES

1. Sistema de generacion de energia electrica con doble volante de inercia, que se caracteriza por el hecho de que esta constituido por dos volantes de inercia de diferentes diametros, habiendo un volante mayor (1) y un volante menor (2), unidos exteriormente por correas (3); disponiendose de un generador electrico (4) acoplado al volante mayor (1) por un eje (41) mediante un acoplamiento mecanico flexible y unos rodamientos (42); disponiendose de un motor (5) acoplado al volante menor (2) por un eje (51) mediante un acoplamiento mecanico flexible y unos rodamientos (52); y en el que hay un cuadro electrico y electronico que une electricamente el generador (4) y el motor (5), estando dicho cuadro constituido por un variador (6) programable del motor que dispone de una llave de doble paso (61) y unos protectores termicos.
2. Sistema de generacion de energia electrica con doble volante de inercia, segun las caracterlsticas de la reivindicacion 1, que se caracteriza porque el volante mayor (1) y el volante menor (2) quedan cerrados y protegidos dentro un habitaculo con una superficie o tabla reforzada de sujecion de ambos volantes.
3. Sistema de generacion de energia electrica con doble volante de inercia, segun las caracterlsticas de la reivindicacion 1, que se caracteriza porque el variador (6) esta en conexion con una fuente de alimentacion electrica externa (7).
4. Sistema de generacion de energia electrica con doble volante de inercia, segun las caracterlsticas de la reivindicacion 1, que se caracteriza porque los protectores termicos del cuadro electrico y electronico son interruptores magnetotermicos.
5. Sistema de generacion de energia electrica con doble volante de inercia, segun las caracterlsticas de la reivindicacion 1, que se caracteriza porque se dispone de unos elementos de engrase consistentes en una bomba de aceite, un deposito de almacenamiento y un radiador de enfriado.