ES1281979U

ES1281979U - Improvement in the energy capture systems of the maritime, fluvial and wind currents (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1281979U
Application number: ES202100343U
Authority: ES
Inventors: Saiz Manuel Munoz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-08-27
Filing date: 2021-08-27
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2031-08-27
Also published as: ES1281979Y

Abstract

Mejoras en los sistemas captadores de energía de las corrientes marítimas, fluviales y eólicas, del tipo que utiliza turbinas helicoidales, caracterizado porque las turbinas son de forma helicoidal y las espiras o hilos tienen una inclinación próxima a los 45º, y se sujetan de un extremo mediante un cable entre las dos orillas de un rio, o en un estrechamiento del mismo, o se sujetan a un poste, árbol o a una cadena, fijados al suelo o al fondo del mar, unidas a los ejes de los generadores que están cubiertos por una carcasa o góndola aerodinámica delante o al otro lado del mástil de sujeción, las turbinas accionan un generador y se añaden cables de conducción eléctrica y una instalación de seguridad y avisos, el generador se coloca entre el eje o extremo de la turbina y el elemento o medio de sujeción, o detrás del poste, al lado opuesto de la turbina.Improvements in the energy capture systems of the maritime, fluvial and wind currents, of the type that uses helical turbines, characterized in that the turbines are helical in shape and the turns or threads have an inclination close to 45º, and are held at one end by means of a cable between the two banks of a river, or in a narrowing of the same, or they are fastened to a pole, tree or a chain, fixed to the ground or to the bottom of the sea, attached to the shafts of the generators that are covered by an aerodynamic casing or nacelle in front of or on the other side of the supporting mast, the turbines drive a generator and electric conduction cables and a safety and warning facility are added, the generator is placed between the shaft or end of the turbine and the element or fastening means, or behind the pole, to the opposite side of the turbine.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Mejoras en los sistemas captadores de energía de las corrientes marítimas, fluviales y eólicas Improvements in the energy capture systems of the maritime, river and wind currents

Campo de la invenciónField of the invention

En captadores de energía de corrientes marítimas, fluviales y eólicas, que generan electricidad para viviendas, agricultura, desalación del agua del mar, elevación del agua, realimentación de la corriente a la red eléctrica, obtención de hidrógeno por electrolisis del agua, etc.In energy collectors from sea, river and wind currents, which generate electricity for homes, agriculture, desalination of sea water, rising water, feeding back the current to the electricity grid, obtaining hydrogen by electrolysis of water, etc.

Estado de la técnicaState of the art

Las presas actuales necesitan lugares especiales, grandes estructuras y altos costos para conseguir altos rendimientos. Las corrientes de agua se aprovechan con turbinas de álabes, las cuales no son útiles por dañar la fauna, adherirse a las mismas todos los elementos vegetales, algas, basura, redes, plásticos, etc. existentes en las mismas. Por otra parte, las de tipo helicoidal, o tornillo sinfín, se utilizan parcialmente y solo encerradas en el interior de conductos por lo cual no son eficientes. La invención utiliza unas turbinas sencillas, útiles y económicas, axiales y helicoidales, protegidas según las patentes P201600696, P201700136 y el modelo de utilidad U202100176, que permiten aprovechar la energía de las corrientes eólicas, marítimas y de la que disponen los ríos y riachuelos desde su zona más elevada hasta su llegada al mar, lago u otro rio. Aprovechando generalmente en estos, corrientes horizontales o con poco desnivel.Today's dams need special locations, large structures, and high costs to achieve high yields. The water currents are used with blade turbines, which are not useful because they damage the fauna, all the vegetal elements, algae, garbage, nets, plastics, etc. adhere to them. existing in them. On the other hand, those of the helical type, or worm, are used partially and only enclosed inside ducts for which they are not efficient. The invention uses simple, useful and inexpensive axial and helical turbines, protected according to patents P201600696, P201700136 and utility model U202100176, which make it possible to take advantage of the energy from wind and sea currents and that available to rivers and streams from its highest area until its arrival at the sea, lake or another river. Generally taking advantage of these, horizontal currents or with little unevenness.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

Objetivo de la invención y ventajas.Object of the invention and advantages.

Obtener energía principalmente de las corrientes marítimas y fluviales, las cuales a diferencia de la energía solar y la eólica pueden o suelen ser constantes y no tener grandes periodos de calma. El agua es unas 832 veces más densa que el aire. Siendo esta proporción mayor cuando se trata de lugares altos en donde el aire está más enrarecido.Obtain energy mainly from maritime and river currents, which unlike solar and wind energy can or tend to be constant and do not have large periods of calm. Water is about 832 times denser than air. This proportion being higher when it comes to high places where the air is more rarefied.

Poder usar turbinas sencillas, de bajo coste, de gran potencia, gran rendimiento, mínimo coste del kW/h, mínimo número de piezas, monopieza, sin eje, sin cojinetes, ni sus soportes o apoyos, ancladas al suelo no necesitan mástiles, enclavado, anclado o lastrado puede ser suficiente, son limpias (no les afecta ni acumulan la suciedad), no necesitan cubierta o carcasa, admiten grandes y pequeñas dimensiones, gran longitud o varias en serie, pueden ser flexibles, inflables y extensibles, funcionan alineadas con la corriente o inclinadas respecto a la misma, no matan los peces ni las aves, protegen la capa de ozono y el medioambiente, se autodireccionan con la corriente sin el uso de mecanismos eléctricos y al utilizar corrientes constantes eliminan la necesidad de tener que almacenar la energía. Las más útiles y simples son las que no tienen eje, vigas o tablones metálicos o de plástico torsionados y las helicoidales de cuarto o media caña sin eje. En todos los casos interesa que tengan forma exterior cónica o troncocónica con el extremo inferior hacia el punto de procedencia de la corriente.To be able to use simple, low-cost, high-power, high-performance turbines, minimum cost of kW / h, minimum number of parts, one-piece, without shaft, without bearings, or their supports or supports, anchored to the ground and do not need masts, interlocked , anchored or weighted can be enough, they are clean (they do not affect or accumulate dirt), they do not need a cover or housing, they admit large and small dimensions, great length or several in series, they can be flexible, inflatable and extensible, they work aligned with the current or inclined with respect to it, they do not kill fish or birds, they protect the ozone layer and the environment, they are self-directing with the current without the use of electrical mechanisms and by using constant currents they eliminate the need to have to store the Energy. The most useful and simple are those that do not have a shaft, twisted metal or plastic beams or planks, and the quarter- or half-round helicals without a shaft. In all cases, it is important that they have a conical or frusto-conical exterior shape with the lower end towards the point of origin of the current.

Aportar distintos sistemas de sujeción entre las turbinas y los generadores, y haciendo los mástiles más aerodinámicos.Provide different fastening systems between turbines and generators, and making the masts more aerodynamic.

En 2020, la producción en España se distribuyó como sigue: nuclear (22,2%), eólica (21,9%), ciclo combinado (17,5%), hidráulica (12,2%), cogeneración (10,7%), solar (7,9%) y otras (7,8%). Con estas mejoras se pretende potenciar principalmente las hidráulicas, fluviales o marítimas.In 2020, production in Spain was distributed as follows: nuclear (22.2%), wind (21.9%), combined cycle (17.5%), hydraulic (12.2%), cogeneration (10.7 %), solar (7.9%) and others (7.8%). With these improvements it is intended to promote mainly hydraulic, fluvial or maritime.

Problema a resolver.Problem to solve.

La energía renovable aún no es lo suficientemente productiva para usarla en grandes cantidades, no es constante, produce contaminación visual, y por su discontinuidad necesita almacenarse. Por otra parte, las turbinas usadas en corrientes de agua utilizan palas o, cuando son helicoidales, solo aprovechan la mitad lateral de la turbina ya que siempre se utilizan encerradas en el interior de un conducto cilíndrico o semicilíndrico. Con el presente sistema se obtiene mucha y constante energía, no siendo necesario su almacenamiento, pudiendo colocarse donde no perjudica ni contamina tanto eléctrica, audible como visualmente y en la mayoría de los ríos cuyas corrientes están infrautilizadas.Renewable energy is not yet productive enough to use it in large quantities, it is not constant, it produces visual pollution, and due to its discontinuity it needs to be stored. On the other hand, turbines used in water currents use blades or, when they are helical, they only take advantage of the lateral half of the turbine since they are always used enclosed inside a cylindrical or semi-cylindrical duct. With the present system, a lot of and constant energy is obtained, its storage not being necessary, and can be placed where it does not harm or pollute both electrically, audibly and visually and in most rivers whose currents are underused.

Las mejoras en los sistemas captadores de energía de las corrientes marítimas, fluviales y eólicas, utilizando turbinas sencillas y eficientes y una disposición de los postes y de los generadores o su cubierta mas aerodinámicos, en los ríos, en el mar y en los sistemas eólicos, se caracterizan porque las turbinas son de forma helicoidal y las espiras o hilos tienen una inclinación próxima a los 45°, de un cuarto de caña o sección de cuarto de círculo y se colocan unidas a los ejes de los generadores que están cubiertos por una carcasa o góndola aerodinámica delante o al otro lado del mástil de sujeción. La zona superior del mástil puede girar con el generador y tener un perfil aerodinámico. Pueden instalarse sujetas de un extremo mediante un cable entre las dos orillas de un rio, o en un estrechamiento del mismo, o pueden estar sujetas a unos elementos o medios de sujeción consistentes en un poste, árbol, o con una cadena, fijados al suelo al fondo del mar o rio. Las turbinas accionan un generador y se añaden cables de conducción eléctrica y una instalación de seguridad y avisos. El generador se coloca entre el eje o extremo de la turbina y el elemento o medio de sujeción, o detrás del poste, al lado opuesto de la turbina. En este caso porta una rótula en el extremo superior del poste.Improvements in the energy capture systems of sea, river and wind currents, using simple and efficient turbines and a more aerodynamic arrangement of poles and generators or their cover, in rivers, at sea and in wind systems , are characterized in that the turbines are helical in shape and the turns or threads have an inclination close to 45 °, of a quarter-round or quarter-circle section and are placed together with the shafts of the generators that are covered by a Aerodynamic shell or nacelle in front of or on the other side of the support mast. The upper area of the mast can rotate with the generator and have an aerodynamic profile. They can be installed attached to one end by means of a cable between the two banks of a river, or in a narrowing of the same, or they can be subject to elements or means of fastening consisting of a post, tree, or with a chain, fixed to the ground. at the bottom of the sea or river. The turbines drive a generator and power lines are added and a security and warning facility is added. The generator is placed between the shaft or end of the turbine and the fastening element or means, or behind the pole, on the opposite side of the turbine. In this case, it carries a ball joint at the upper end of the post.

La turbina helicoidal de tipo de espira o hilo de cuarto de caña, o de cuarto de círculo, tiene la arista más externa direccionad hacia la corriente, encauzando esta y saliendo por la arista opuesta en la dirección perpendicular hacia el interior de la turbina.The helical turbine of the turn or quarter-reed wire type, or quarter-circle, has the outermost edge directed towards the current, channeling this and leaving the opposite edge in the perpendicular direction towards the interior of the turbine.

Las turbinas se sujetan al mástil con una rótula, anilla o un collarín sobre o alrededor del mástil y su unión al eje del generador eléctrico puede ser con una unión universal o cardan.The turbines are attached to the mast with a ball joint, ring or collar on or around the mast and their connection to the shaft of the electric generator can be with a universal joint or cardan.

Las turbinas pueden carecer de eje, consistiendo solo en una o dos aletas o espiras helicoidales. El eje puede actuar de flotador.Turbines may be shaftless, consisting only of one or two helical fins or turns. The shaft can act as a float.

Las turbinas adoptan forma exterior cilíndrica, y preferentemente cónica o troncocónica.The turbines have a cylindrical outer shape, and preferably conical or frusto-conical.

En las orillas de los ríos se realizan estrechamientos artificiales con rocas o bloques de hormigón y unos postes en forma de bolardos de enganche como elementos de sujeción.On the banks of the rivers, artificial narrowings are made with rocks or concrete blocks and posts in the form of coupling bollards as fastening elements.

Cuando se utiliza un cable o cadena de sujeción el extremo superior del cable o cadena porta una boya o globo y el otro se fija al suelo o fondo del mar o lago mediante un lastre o bloque de hormigón.When a cable or chain is used, the upper end of the cable or chain carries a buoy or balloon and the other is fixed to the ground or bottom of the sea or lake by means of a ballast or concrete block.

Se pueden colocar dos o más turbinas sujetas a la cadena o cable. Two or more turbines can be attached to the chain or cable.

Las turbinas pueden tener densidad igual o próxima a la del agua, o pueden tener distintas densidades, con lo cual pueden adoptar cierta inclinación respecto a la corriente fluídica.Turbines can have a density equal to or close to that of water, or they can have different densities, with which they can adopt a certain inclination with respect to the fluidic current.

Las turbinas, sus ejes, aletas o espiras además de ser huecas y llenas de aire, pueden ser de espuma de polímeros plásticos como el PVC, poliuretano, polietileno, etc., con una cubierta resistente y protectora, y pueden actuar como veletas. Las huecas pueden ser metálicas, de goma o plástico, inflables y flexibles. En general, por estar en contacto con el agua y con elementos que pueden resultar abrasivos, se deben utilizar materiales resistentes y de baja densidad, polímeros, fibras de carbono o vidrio con resinas. Y en caso de utilizar materiales metálicos, como el acero, deberán tener una capa protectora de cinc. El plástico puede reforzarse con grafeno y fibras sintéticas muy resistentes, de kevlar, vidrio, carbono, etc.The turbines, their shafts, fins or turns, in addition to being hollow and filled with air, can be made of plastic polymer foam such as PVC, polyurethane, polyethylene, etc., with a resistant and protective cover, and can act as vanes. The holes can be metal, rubber or plastic, inflatable and flexible. In general, due to being in contact with water and with elements that can be abrasive, resistant and low-density materials, polymers, carbon fibers or glass with resins should be used. And in case of using metallic materials, such as steel, they must have a protective layer of zinc. The plastic can be reinforced with graphene and very resistant synthetic fibers, such as Kevlar, glass, carbon, etc.

La turbina se puede fijar al collarín, unión cardan, rótula, etc. giratorios, y el generador se puede colocar delante o detrás del árbol de sujeción. En este caso el eje del generador o dispositivo mecánico se conecta al extremo giratorio de la turbina directamente o mediante un multiplicador de rpm.The turbine can be fixed to the collar, cardan joint, ball joint, etc. rotatable, and the generator can be positioned in front of or behind the clamping shaft. In this case the shaft of the generator or mechanical device is connected to the rotating end of the turbine directly or by means of an rpm multiplier.

Las turbinas, aletas, vigas o tablones helicoidales tienen un rendimiento proporcional a su sección transversal o frontal, al ángulo que forma con el eje de giro en cada punto y a su longitud. Se pueden utilizar ángulos entre 25° y 55°. A diferencia de las turbinas de este género que se mueven en el interior de un conducto estas pueden incrementar mucho su potencia aumentando su longitud. Las aletas pueden presentar dos tipos de inclinación: a) Inclinación de un tramo de la aleta respecto al eje de giro y b) Inclinación de un tramo de la aleta respecto a un plano perpendicular al eje de giro. Los rendimientos máximos se producen aproximadamente con ángulos próximos a los 42° de inclinación.Helical turbines, fins, beams or planks have a performance proportional to their cross or frontal section, the angle they make with the axis of rotation at each point and their length. Angles between 25 ° and 55 ° can be used. Unlike turbines of this kind that move inside a duct, these can greatly increase their power by increasing their length. The fins can have two types of inclination: a) Inclination of a section of the fin with respect to the axis of rotation and b) Inclination of a section of the fin with respect to a plane perpendicular to the axis of rotation. The maximum yields are produced approximately with angles close to 42 ° of inclination.

Las turbinas, cuando no tienen eje, consisten exclusivamente en unas aletas o espiras helicoidales, en unos muelles helicoidales de hilo o espira preferentemente de cuarto o media caña o plano, o en unas vigas o tablones metálicos o de plástico torzonadas helicoidalmente. En la aleta o espira helicoidal de sección de cuarto de caña o de cuarto de circulo, el aire o el agua al incidir sobre la misma es lanzado centrípetamente, generando una reacción con máximo aprovechamiento, por lo cual la eficiencia es mucho mayor.Turbines, when they do not have a shaft, consist exclusively of helical fins or coils, of helical springs of wire or coil, preferably quarter or half-round or flat, or of helically twisted metal or plastic beams or planks. In the fin or helical coil with a quarter-round or quarter-circle section, the air or water on impacting it is thrown centripetally, generating a reaction with maximum use, for which the efficiency is much higher.

Puede utilizar unas turbinas formadas por superficies velicas las cuales portan unas hendiduras por donde sale el aire de forma lateral e inclinada.You can use turbines formed by sail surfaces which carry slits through which the air comes out in a lateral and inclined way.

Pueden utilizarse turbinas en serie.Turbines can be used in series.

Los generadores eléctricos pueden ser síncronos y totalmente de imanes permanentes, en especial de tierras raras de samario-cobalto o de neodimio-hierro-boro.Electric generators can be synchronous and entirely made of permanent magnets, especially rare earth samarium-cobalt or neodymium-iron-boron.

Como elementos mecánicos se usan motobombas para elevar agua o accionar generadores eléctricos.As mechanical elements, motor pumps are used to raise water or drive electrical generators.

Las turbinas deben ser preferentemente axiales, recibiendo el flujo de agua paralelo a sus ejes y direccionándose automáticamente a modo de veletas, pero pueden tener una inclinación respecto a la horizontal, que depende de la diferencia entre el peso de las turbinas, incluyendo la instalación contigua, generador, y el peso del agua que desaloja. Cuando ambos factores son iguales se mantienen horizontales en la corriente fluídica. Puede utilizarse cualquier tipo de turbina, con o sin eje, en especial las que están prolongadas longitudinalmente y con las palas o alabes inclinados, torsionados o dispuestos helicoidalmente. Para incrementar la estabilidad de las mismas se hace que sus perfiles sean aerodinámicos tengan las dimensiones de las turbinas, sus ejes y/o sus aletas sean divergentes o de mayores dimensiones hacia el extremo libre.The turbines should preferably be axial, receiving the flow of water parallel to their axes and directing themselves automatically as vanes, but they can have an inclination with respect to the horizontal, which depends on the difference between the weight of the turbines, including the adjacent installation. , generator, and the weight of the water it displaces. When both factors are equal they remain horizontal in the fluidic stream. Any type of turbine can be used, with or without a shaft, especially those that are prolonged longitudinally and with the blades or blades inclined, twisted or arranged helically. To increase their stability, their aerodynamic profiles are made to have the dimensions of the turbines, their shafts and / or their fins are divergent or of greater dimensions towards the free end.

Con las turbinas inclinadas respecto a la corriente del fluido el rendimiento puede ser incluso mayor ya que la sección de la superficie afectada es mucho mayor que con la corriente frontal. No obstante, las turbinas cuando reciben la corriente paralela al eje, al no estar carenadas por un tubo el rendimiento es muy alto, la potencia se multiplica con la longitud de la misma. Ya que aguas abajo la turbina absorbe o capta lateralmente la energía de la corriente.With the turbines inclined with respect to the flow of the fluid the efficiency can be even greater since the section of the affected surface is much greater than with the frontal current. However, when the turbines receive the current parallel to the axis, as they are not enclosed by a tube, the performance is very high, the power multiplies with the length of the tube. Since downstream the turbine absorbs or laterally captures the energy of the current.

Las turbinas pueden tener el extremo libre unido a una boya o a un flotador.Turbines can have the free end attached to a buoy or float.

Las turbinas pueden actuar parcialmente como flotadores. En todos los casos las turbinas, cables, cadenas, generadores o barras de sujeción pueden tener una densidad igual o similar a la del agua. Pueden tener una densidad entre el 70% y el 130% de la del agua, aunque no es limitativo.Turbines can partially act as floats. In all cases the turbines, cables, chains, generators or clamping bars can have a density equal to or similar to that of water. They can have a density between 70% and 130% of that of water, although it is not limiting.

Las turbinas se pueden colocar de forma ordenada, en hileras y columnas, de forma que puedan utilizar instalaciones eléctricas o de agua comunes y una gran superficie.The turbines can be arranged neatly, in rows and columns, so that they can use common electrical or water installations and a large surface area.

Las aletas, álabes o turbinas pueden ser rígidos o flexibles. Inclinándose las aletas flexibles y reduciendo su superficie de impacto con el aumento de la velocidad del agua.The fins, blades or turbines can be rigid or flexible. Leaning the flexible fins and reducing their impact surface with increasing water speed.

Las turbinas de pequeñas dimensiones suelen ir mas revolucionadas y no necesitan multiplicadores de revoluciones.Small size turbines tend to be more revolutionized and do not need revolution multipliers.

El generador se sujeta a un punto de soporte mediante una barra y una articulación y un collarín que le permite inclinarse ligeramente vertical y horizontalmente pero no girar alrededor de su eje. Esto se consigue igualmente con una pareja de eslabones o una unión cardan. El generador también se puede colocar al otro lado del poste respecto a la turbina.The generator is attached to a support point by a rod and a hinge and collar that allows it to tilt slightly vertically and horizontally but not rotate about its axis. This is also achieved with a pair of links or a cardan joint. The generator can also be placed on the other side of the pole from the turbine.

Unas aletas radiales ayudan a evitar oscilaciones debidas a turbulencias.Radial fins help prevent oscillations due to turbulence.

Un sistema de control, aviso y seguridad informa del estado de cada uno de los dispositivos. Breve descripción de los dibujo A control, warning and security system reports the status of each of the devices. Brief description of the drawings

La figura 1 muestra una vista esquematizada, parcial y lateral de una turbina de tipo de cuarto de caña, o de sección de cuarto de circulo, helicoidal, sin eje, de forma troncocónica, un generador y un modo de sujeción mediante un mástil, del sistema de la invención.Figure 1 shows a schematic, partial and lateral view of a turbine of the quarter-reed type, or of a quarter-circle section, helical, shaftless, frusto-conical, a generator and a way of fastening by means of a mast, of the system of the invention.

Las figuras 2 y 3 muestran vistas en planta de dos tipos de aletas de turbinas de la figura 1. La figura 4 muestra una vista esquematizada y seccionadas longitudinalmente de la turbina helicoidal de la figura 1.Figures 2 and 3 show plan views of two types of turbine blades of Figure 1. Figure 4 shows a schematic and longitudinally sectioned view of the helical turbine of Figure 1.

Las figuras 5 a la 9 y 16 muestran vistas esquematizadas y laterales de variantes de turbinas helicoidales.Figures 5 to 9 and 16 show schematic and side views of variants of helical turbines.

La figura 10 muestra una vista esquematizada y en planta de la turbina de la figura 9. Figure 10 shows a schematic plan view of the turbine of Figure 9.

La figura 11 muestra una vista esquematizada de una turbina de tipo viga o tablón metálico o de plástico torsionado.Figure 11 shows a schematic view of a twisted metal or plastic beam or plank type turbine.

La figura 12 y 13 muestran vistas esquematizadas y en planta de variantes de turbinas colocadas mediante cables entre las dos orillas de un rio.Figures 12 and 13 show schematic and plan views of variants of turbines placed by cables between the two banks of a river.

La figura 14 muestra una vista esquematizada y lateral de una hilera de turbinas formadas por superficies vélicas.Figure 14 shows a schematic and side view of a row of turbines formed by sail surfaces.

La figura 15 muestra una vista esquematizada de una vela del captador de la figura 14.Figure 15 shows a schematic view of a candle of the collector of Figure 14.

La figura 17 y 18 muestran dos vitas esquematizadas y frontales de dos variantes de turbinas con deflectores concentradores del flujo.Figures 17 and 18 show two schematic front views of two variants of turbines with flow concentrating deflectors.

Descripción más detallada de una forma de realización de la invenciónMore detailed description of an embodiment of the invention

La figura 1 muestra una forma de realización de una turbina (1) helicoidal, de tipo de cuarto de caña, o de cuarto de círculo, sin eje, de forma troncocónica, con su extremo inferior (6) unida al eje (5) del generador eléctrico (7) y su cubierta o góndola (8) y esta a su vez formando parte del elemento de soporte aerodinámico (2) giratorio sobre el mástil (4) mediante el vástago (3). Permitiendo el giro de la turbina y el eje del generador y la orientación e inclinación de la turbina y el generador. El eje del generador se sujeta al elemento de soporte (2) mediante uno o dos cojinetes. El mástil se fija al suelo fondo del río o del mar.Figure 1 shows an embodiment of a helical turbine (1), of the quarter-reed or quarter-circle type, without axis, of frusto-conical shape, with its lower end (6) attached to the axis (5) of the electric generator (7) and its cover or gondola (8) and this in turn forming part of the aerodynamic support element (2) rotatable on the mast (4) by means of the stem (3). Allowing the rotation of the turbine and the axis of the generator and the orientation and inclination of the turbine and the generator. The generator shaft is attached to the support element (2) by one or two bearings. The mast is fixed to the bottom of the river or the sea.

La figura 2 muestra una turbina (1) de tipo helicoidal, sin eje, de forma troncocónica.Figure 2 shows a turbine (1) of the helical type, without shaft, of frusto-conical shape.

La figura 3 muestra una turbina similar a la de la figura 2 pero con distintas dimensiones.Figure 3 shows a turbine similar to that of figure 2 but with different dimensions.

La figura 4 muestra la turbina (1) helicoidal de tipo de cuarto de caña, o de cuarto de círculo, donde se muestran con las flechas pequeñas la deflexión del agua o aire de forma centrípeta, generando una reacción y giro de la turbina.Figure 4 shows the helical turbine (1) of the quarter-round or quarter-circle type, where the small arrows show the deflection of the water or air in a centripetal manner, generating a reaction and rotation of the turbine.

La figura 5 muestra la turbina (1) helicoidal, de tipo de cuarto de caña o de círculo, sin eje, de forma troncocónica, el generador eléctrico (7) y su cubierta o góndola (8) sujetos mediante la cadena (9) la cual está sujeta al fondo del mar o rio mediante el bloque de hormigón (10).Figure 5 shows the helical turbine (1), of the quarter-round or circle type, without shaft, with a frusto-conical shape, the electric generator (7) and its cover or nacelle (8) secured by means of the chain (9). which is attached to the bottom of the sea or river by means of the concrete block (10).

La figura 6 muestra la turbina (1) helicoidal, de tipo de cuarto de caña, o de cuarto de círculo, sin eje, de forma troncocónica, el generador eléctrico (7) y su cubierta o góndola (8) sujetos mediante la cadena (9) la cual está sujeta al fondo del mar o rio mediante el bloque de hormigón (10). Puede estar anclada al suelo o fondo.Figure 6 shows the helical turbine (1), of the quarter-round or quarter-circle type, without shaft, with a frusto-conical shape, the electric generator (7) and its cover or nacelle (8) secured by the chain ( 9) which is attached to the bottom of the sea or river by means of the concrete block (10). It can be anchored to the ground or bottom.

La figura 7 muestra la turbina (1) helicoidal, con eje (6), de tipo de cuarto de caña, o de cuarto de círculo, con eje (6), de forma troncocónica, el generador eléctrico (7) y su cubierta o góndola (8) y el mástil (4).Figure 7 shows the helical turbine (1), with shaft (6), of the quarter-round type, or quarter-circle, with shaft (6), frusto-conical, the electric generator (7) and its cover o nacelle (8) and the mast (4).

La figura 8 muestra la turbina (1) helicoidal de viga o tablero metálico o de plástico torsionado, de forma troncocónica, el generador eléctrico (7) y su cubierta o góndola (8) y el mástil (4). La figura 9 muestra una variante de turbina (1) con el eje (6) y con la articulación cardan (15) unida al eje del generador eléctrico (7) y su cubierta o góndola (8) y esta a su vez formando parte del elemento de soporte (2) giratorio sobre el mástil (4) mediante el vástago (3). Figure 8 shows the helical turbine (1) with a twisted metal or plastic beam or board, frustoconically shaped, the electric generator (7) and its cover or nacelle (8) and the mast (4). Figure 9 shows a turbine variant (1) with the shaft (6) and with the cardan joint (15) attached to the shaft of the electric generator (7) and its cover or nacelle (8) and this in turn forming part of the support element (2) rotatable on the mast (4) by means of the stem (3).

Permite el giro de la turbina y el eje del generador y la orientación e inclinación de la turbina y el generador. El eje del generador (5) se sujeta al elemento de soporte (2) con uno o dos cojinetes. Añade las placas deflectoras (18) y la (18a), esta última unida al collarín (19), que incrementan el flujo del fluido hacia la turbina. Pueden tener cuatro o más placas deflectoras. El mástil se fija al suelo, fondo del río o del mar.It allows the rotation of the turbine and the axis of the generator and the orientation and inclination of the turbine and the generator. The generator shaft (5) is attached to the support element (2) with one or two bearings. Add the deflector plates (18) and (18a), the latter attached to the collar (19), which increase the flow of the fluid towards the turbine. They can have four or more baffle plates. The mast is fixed to the ground, river or sea bottom.

La figura 10 muestra una variante de turbina (1) con eje (6) unida al eje del generador eléctrico (7) y su cubierta o góndola (8) y esta a su vez formando parte del elemento de soporte (2) giratorio sobre el mástil (4). El eje del generador se sujeta al elemento de soporte (2) mediante uno o dos cojinetes. Añade las placas deflectoras (18) que incrementan el flujo del fluido hacia la turbina. El mástil se fija al suelo, fondo del río o del mar.Figure 10 shows a variant of turbine (1) with shaft (6) attached to the shaft of the electric generator (7) and its cover or nacelle (8) and this in turn forming part of the support element (2) rotatable on the mast (4). The generator shaft is fastened to the support element (2) by one or two bearings. Add the baffle plates (18) that increase fluid flow to the turbine. The mast is fixed to the ground, river or sea bottom.

La figura 11 muestra una variante de turbina (1), sin eje, del tipo de viga o tablón metálico o de plástico torsionado, cuyo extremo está unido con la articulación cardan (15) al eje del generador eléctrico (7) y su cubierta o góndola (8) y esta a su vez formando parte del elemento de soporte (2) giratorio sobre el mástil (4) mediante el vástago (3). Permitiendo el giro de la turbina y el eje del generador y la orientación e inclinación de la turbina y el generador. El eje del generador se sujeta al elemento de soporte (2) mediante uno o dos cojinetes. El mástil se fija al suelo, fondo del río o del mar. Muestra la prolongación (2a) opcional del soporte (2), con una luz de aviso. Porta la cubierta troncocónica concentradora deflectora (18c) que incrementan el flujo del fluido hacia la turbina.Figure 11 shows a variant of turbine (1), without a shaft, of the type of twisted metal or plastic beam or plank, the end of which is connected with the cardan joint (15) to the shaft of the electric generator (7) and its cover o nacelle (8) and this in turn forming part of the support element (2) rotatable on the mast (4) by means of the stem (3). Allowing the rotation of the turbine and the axis of the generator and the orientation and inclination of the turbine and the generator. The generator shaft is attached to the support element (2) by one or two bearings. The mast is fixed to the ground, river or sea bottom. It shows the optional extension (2a) of the bracket (2), with a warning light. It carries the deflector concentrator frustoconical cover (18c) that increases the flow of the fluid towards the turbine.

La figura 12 muestra una turbina (1) de tipo helicoidal, sujeta de su extremo a la cubierta o góndola del generador (7) y esta a su vez al cable o cadena (11) sujeto de sus extremos de los postes en forma de bolardos (12) en las orillas de un rio. Porta la cubierta troncocónica concentradora deflectora (18c) que incrementan el flujo del fluido hacia la turbina.Figure 12 shows a turbine (1) of the helical type, attached at its end to the cover or nacelle of the generator (7) and this in turn to the cable or chain (11) attached to its ends of the posts in the form of bollards. (12) on the banks of a river. It carries the deflector concentrator frustoconical cover (18c) that increases the flow of the fluid towards the turbine.

La figura 13 muestra dos cables (11) sujetos a ambos lados de un rio, cada uno de ellos sujetando hileras de generadores y sus turbinas (1). Sujetos entre los postes (12).Figure 13 shows two cables (11) attached to both sides of a river, each one holding rows of generators and their turbines (1). Attached between the posts (12).

La figura 14 muestra una hilera de elementos o superficies vélicas (21) de forma ovalada que actúan de turbinas (1) en serie, atravesadas con el cable (20) las cuales están sujetas de su periferia mediante los cordones o cables (22). Estando el extremo del cable unido al eje del generador (7) y este cubierto con la carcasa (8) sujeta al elemento de soporte los cuales son giratorios respecto al eje vertical del mástil (4).Figure 14 shows a row of oval shaped elements or sail surfaces (21) that act as turbines (1) in series, traversed with the cable (20) which are attached to their periphery by the cords or cables (22). Being the end of the cable attached to the axis of the generator (7) and this covered with the casing (8) attached to the support element which are rotatable with respect to the vertical axis of the mast (4).

La figura 15 muestra el elemento vélico (21), de forma ovalada con unos escotes (23) en dos laterales de sus extremos, sus cordones de sujeción (22) al cable central (20), el cual transmite la energía captada al generador eléctrico.Figure 15 shows the sail element (21), oval in shape with necklines (23) on two sides of its ends, its fastening cords (22) to the central cable (20), which transmits the captured energy to the electric generator .

La figura 16 muestra una variante de turbina (1) con el eje (6) unida al eje del generador eléctrico (7) y su cubierta o góndola (8) y esta a su vez formando parte del elemento de soporte (2) giratorio sobre el mástil (4). El eje del generador se sujeta al elemento de soporte (2) mediante uno o dos cojinetes. El mástil se fija al suelo, fondo del río o del mar. Porta la cubierta troncocónica concentradora deflectora (18c) que incrementan el flujo del fluido hacia la turbina. Figure 16 shows a variant of turbine (1) with the shaft (6) attached to the shaft of the electric generator (7) and its cover or nacelle (8) and this in turn forming part of the support element (2) rotatable on the mast (4). The generator shaft is fastened to the support element (2) by one or two bearings. The mast is fixed to the ground, river or sea bottom. It carries the deflector concentrator frustoconical cover (18c) that increases the flow of the fluid towards the turbine.

La figura 17 muestra la turbina (1) y la cubierta troncocónica concentradora deflectora (18c) que incrementan el flujo del fluido hacia la turbina, la cual porta el aro (19) que la soporta con unos montantes al eje de la turbina, los montantes no son mostrados en la figura. Figure 17 shows the turbine (1) and the deflector concentrator frusto-conical cover (18c) that increase the flow of the fluid towards the turbine, which carries the ring (19) that supports it with some studs to the turbine shaft, the studs They are not shown in the figure.

La figura 18 muestra la turbina (1), cubierta con las placas o aletas (18ir) que concentran, incrementan y dirigen el flujo del fluido inclinado sobre la turbina, la cual porta el aro (19) que la soporta con unos montantes al eje de la turbina, los montantes no son mostrados en la figura. Figure 18 shows the turbine (1), covered with plates or fins (18ir) that concentrate, increase and direct the flow of the fluid inclined on the turbine, which carries the ring (19) that supports it with some uprights to the shaft. of the turbine, the uprights are not shown in the figure.

Claims

1. Improvements in the energy capture systems of the maritime, fluvial and wind currents, of the type that uses helical turbines, characterized in that the turbines are helical in shape and the turns or threads have an inclination close to 45 °, and are held of one end by means of a cable between the two banks of a river, or in a narrowing of the same, or they are fastened to a pole, tree or a chain, fixed to the ground or to the bottom of the sea, attached to the shafts of the generators that are covered by an aerodynamic casing or nacelle in front of or on the other side of the supporting mast, the turbines drive a generator and electrical conduction cables and a safety and warning facility are added, the generator is placed between the shaft or end of the turbine and the fastening element or means, or behind the pole, to the opposite side of the turbine.

2. Improvements according to claim 1, characterized in that at the upper end of the mast it carries a generator support element, which has an aerodynamic profile and rotates with respect to the mast by means of a rod that is inserted into said mast.

3. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines are fastened with a ball joint, ring or collar around the mast and their connection to the axis of the electric generator is made with a universal joint or cardan.

4. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines lack a shaft, consisting only of one or two fins or helical turns.

5. Improvements according to claim 4, characterized in that the helical turbines of the spiral type or quarter-reed wire, or quarter-circle, have the outermost edge directed towards the current, this channeling the fluid towards the opposite edge in the direction perpendicular, towards the inside of the turbine.

6. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines adopt a cylindrical, conical or frusto-conical external shape.

7. Improvements according to claim 1, characterized in that artificial narrowings are made on the banks of the rivers with rocks or concrete blocks and posts in the form of coupling bollards as fastening elements.

8. Improvements according to claim 1, characterized in that when a cable or chain is used, the upper end of the cable or chain carries a buoy or balloon and the other is fixed to the ground or bottom of the sea or river by means of a ballast anchor or block of concrete.

9. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines have the same or different density but close to that of water or air.

10. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines, their shafts, fins or turns, in addition to being hollow, are filled with air or plastic polymer foam such as PVC, polyurethane and polyethylene, with a resistant and protective cover.

11. Improvements according to claim 10, characterized in that the turbines, in addition to being hollow, are metallic, rubber or plastic, inflatable or flexible and resistant and low-density materials are used, polymers, carbon fibers or glass with resins, and when they are made of Steel has a protective layer of zinc and plastic is reinforced with graphene and strong synthetic fibers, Kevlar, glass or carbon.

12. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines are fixed to the collar, cardan joint or ball joint, rotating and the generator is placed in front of or behind the clamping mast, in which case the axis of the generator or mechanical device is connected to the rotating end of the turbine directly or by means of an rpm multiplier.

13. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines, when they do not have a shaft, consist exclusively of helical fins or turns, of helical springs of wire or spiral, preferably quarter or half-round or flat, or of metal beams or planks or plastic twisted helically.

14. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines are formed by sail surfaces which carry notches through which the air exits in a lateral and inclined way.

15. Improvements according to claim 1, characterized in that turbines are used in series.

16. Improvements according to claim 1, characterized in that the electric generators are synchronous, and totally made of permanent magnets, of samarium-cobalt or neodymium-ironboron.

17. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines have the free end attached to a buoy, float or balloon.

18. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines, cables, chains, generators or clamping bars have a density equal to or similar to that of water or air, between 70% and 130% of that of water or air. air.

19. Improvements according to claim 1, characterized in that the fins, blades or turbines are flexible, the flexible fins tilting and reducing their impact surface with increasing water or air speed.

20. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbines use a revolution multiplier between them and the generator.

21. Improvements according to claim 1, characterized in that a control, warning and security system reports the status of each of the devices.

22. Improvements according to claim 1, characterized in that the mast carries deflector plates that direct and increase the flow of water or air towards the turbine.

23. Improvements according to claim 22, characterized in that the deflector plates are inclined and twisted.

24. Improvements according to claim 1, characterized in that the turbine carries the deflector concentrator frusto-conical cover, attached with one studs to the axis of rotation, which increases the flow of fluid over the turbine.