ES1297377U - Mejoras en los sistemas captadores de energía de las corrientes fluiditas - Google Patents
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Abstract
Mejoras en los sistemas captadores de energía de las corrientes fluídicas, utilizando turbinas en los ríos, en el mar y en el aire, caracterizado porque consiste en colocar unas turbinas helicoidales o formadas por hileras de hélices o parejas de alabes o de superficies tipo parapente o paracaídas, dichas turbinas tienen un extremo libre y se orientan con la corriente, el otro extremo está sujeto mediante unas cadenas, varillas o tubos articulados o unidos entre sí con anillas, los cuales giran y accionan unos generadores o unas bombas hidráulicas directamente o mediante un multiplicador de rpm y un microprocesador asegura y controla el funcionamiento de los sistemas proporcionado avisos mediante señales audibles u ópticas.
Description
DESCRIPCIÓN
Mejoras en los sistemas captadores de energía de las corrientes fluídicas
Sector de la técnica
En la obtención de energía eléctrica por medios renovables aprovechando las corrientes marítimas, fluviales y el viento. Generando energía eléctrica 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.
El objeto de la invención consiste en:
Obtener energía de las corrientes fluviales, marítimas y del viento. Las dos primeras a diferencia de la energía solar y la eólica 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.
Las turbinas eólicas se colocan en zonas elevadas para obtener mayor energía. Usando sistemas basculantes, flexibles, telescópicos o inflables para evitar toquen el suelo.
Las turbinas en las corrientes fluídicas se pueden colocar en las orillas de los ríos utilizando unos deflectores que las impulsan hacia el centro de la corriente.
Las turbinas son muy simples, monopiezas, helicoidales, de hileras de hélices o parejas de placas, etc. y solo so soportadas de un extremo quedando el otro libre.
Proporcionar un sistema sencillo, económico y práctico de aprovechar la energía cinética y constante de los ríos, del mar y del viento lo cual actualmente no se hace o se efectúa de forma muy ocasional.
Las turbinas pueden ser flexibles.
En una variante las turbinas helicoidales están formadas por hileras de hélices o de parejas de placas alrededor de un eje con una inclinación tal que crean un par de giro constante.
Generar un flujo de agua mediante motobombas, el cual impulsa una turbina que acciona a un generador eléctrico.
Utilizar para su sujeción cadenas, barras articuladas o cables.
Utilizar materiales ligeros o ultraligeros, resistentes y anti-corrosión.
Usar un sistema de control y de seguridad.
Realizar estrechamientos en los ríos a fin de incrementar la velocidad de su corriente y poder obtener más rendimiento.
Aunque puede usarse acero inoxidable o galvanizado, se pueden usar fibras sintéticas muy resistentes, no afectadas por la corrosión, y un peso 8 o 9 veces inferior. Las fibras sintéticas se pueden mezclar con grafeno u óxido de grafeno.
Favorece al medioambiente, evita el calentamiento global, el cambio climático y permite su recuperación. Algunas corrientes son constantes.
Antecedentes de la invención
Las presas actuales necesitan lugares especiales, grandes estructuras y altos costos para conseguir altos rendimientos. Las corrientes de agua se aprovechan con turbinas de grandes palas, 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 total o parcialmente en el interior de conductos por lo cual no son eficientes. La invención permite aprovechar la energía de que disponen los ríos y riachuelos desde su zona más elevada hasta su llegada al mar, lago u otro rio. También puede aprovechar las corrientes marítimas tanto superficiales como las profundas y las de los vientos.
Explicación de la invención
La energía renovable aún no es lo suficientemente productiva para usarla en grandes cantidades, no es constante, produce cierta contaminación medioambiental, y por su discontinuidad necesita almacenarse. Con el presente sistema se obtiene mucha y constante energía de los ríos, no siendo necesario su almacenamiento, pudiendo colocarse donde no perjudica ni contamina tanto eléctrica, audible como visualmente.
Las mejoras en los sistemas captadores de energía de las corrientes fluídicas, utilizando turbinas en los ríos, en el mar y en el aire, consiste en colocar unas turbinas helicoidales o formadas por hileras de hélices o parejas de alabes o de superficies tipo parapente sujetas dichas turbinas con un extremo libre se orienta con la corriente y el otro extremo está sujeto mediante unas cadenas, varillas o tubos articulados o unidos entre sí con anillas, los cuales giran y accionan unos generadores o unas bombas hidráulicas directamente o mediante un multiplicador de rpm y se les añade una instalación de seguridad y avisos.
En el mar las turbinas por estar soportadas de un extremo se orientan respecto a la corriente de agua recibiéndola y actuando como veletas. Se pueden sujetar a un poste, pilar o ancladas al fondo del mar. En los ríos se sujetan en sus orillas.
Las turbinas de hileras de parapentes, paracaídas, hélices o parejas de placas alrededor de un eje tienen una inclinación tal que crean un par de giro constante.
A las turbinas utilizadas en las orillas de los ríos se le añaden unos deflectores que obligan a las mismas a mantenerse en la zona interior del rio o alejadas de las orillas. Los sistemas deflectores pueden consistir en una barra flexible o giratoria alrededor de un extremo, con una placa deflectora estabilizadora en su extremo junto al generador eléctrico.
Las turbinas pueden tener sus álabes flexibles, tener un eje o tambor que actúa de flotador.
El eje de las turbinas y la transmisión pueden estar formado por unas cadenas, varillas o tubos articulados entre si mediante unas anillas en sus extremos.
En las orillas de los ríos se pueden realizar estrechamientos artificiales con rocas o bloques de hormigón. Otros bloques sujetan el extremo de las turbinas.
Las turbinas pueden tener densidad igual o próxima a la del agua, o pueden tener distintas densidades, con lo cual pueden estar sumergidas o semi-sumergidas, según se requiera.
Las turbinas, sus ejes o aletas además de poder ser huecas y llenas de aire, pueden ser de goma o látex, 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 de goma o plástico. Pueden ser inflables y flexibles. En general, las que están 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 o estar galvanizados. El plástico puede reforzarse con grafeno y fibras sintéticas muy resistentes, de kevlar, vidrio, carbono, etc.
Los cables y las cadenas se pueden sustituir por cables ligeros de fibras sintéticas. Entre ellas las más útiles y mejores que el nylon, son las fibras poliéster, propileno-poliéster, polipropileno y fibras de alta resistencia. Todas pueden mezclarse con grafeno u óxido de grafeno y evitan los inconvenientes de los cables de acero en peso y resistencia y en especial por su alta resistencia a la corrosión.
Los generadores eléctricos pueden ser síncronos, y totalmente de imanes permanentes. En especial de tierras raras de samario-cobalto o de neodimio-hierro-boro
Como elementos mecánicos se usan motobombas para elevar agua o accionar generadores eléctricos.
Las turbinas se pueden colocar de forma ordenada, en hileras horizontales de forma que puedan utilizar instalaciones eléctricas o de agua comunes y una gran superficie.
Las aletas flexibles se inclinan reduciendo su superficie de impacto con el aumento de la velocidad del agua.
Las turbinas de pequeñas dimensiones suelen ir muy revolucionadas y no necesitan multiplicadores. La energía mecánica obtenida se puede usar para elevar agua en tierra donde se almacena a gran altura, posteriormente se descarga, regula y acciona un motor o turbina que impulsa un generador eléctrico.
Un sistema de control, aviso y seguridad informa del estado de cada uno de los dispositivos. Se utilizan señales luminosas o boyas para avisar de su situación a las posibles embarcaciones. Un microprocesador puede informar del funcionamiento dando avisos o señales audibles y ópticas.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de una turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas. Del sistema de la invención.
La figura 2 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada, variante de la turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 3 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada, variante de la turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 4 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada, variante de la turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 5 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada, variante de la turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 6 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada, variante de la turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 7 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada, variante de la turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 8 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada, variante de la turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 9 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada, variante de la turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 10 muestra una vista esquematizada de vistas laterales de distintas turbinas que utilizan el sistema de la invención.
La figura 11 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada, variante de la turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 11a muestra una vista esquematizada de una porción de turbina de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas.
La figura 12 muestra una vista esquematizada y en planta de una variante de turbina helicoidal soportada por un extremo desde la orilla de un rio.
La figura 13 muestra una vista esquematizada y en planta de una variante de turbina helicoidal soportada por un extremo desde la orilla de un rio.
La figura 14 muestra una vista esquematizada y en planta de una variante de turbinas helicoidales soportadas por un extremo desde la orilla de un rio.
Las turbinas de las figuras 12, 13 y 14 deben estar sumergidas, pero para facilitar la visión se muestran semisumergidas.
Realización preferente de la invención
La figura 1 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo. Cuyo eje flexible (2f) gira y acciona el generador (5), estando soportado por el elemento o mástil de soporte (3) que se fija a su vez en el cimiento de hormigón (6) en el terreno (11).
La figura 2 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo. Cuyo eje rígido (2r) que gira y se inclina mediante la rótula (7) accionando el generador (5), estando soportado por el elemento o mástil de soporte (3) que se fija a su vez en el cimiento de hormigón (6) en el terreno (11).
La figura 3 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo. Cuyo eje flexible (2f) gira y acciona el generador (5), estando soportado por el elemento o mástil de soporte (3) que se fija a su vez en el cimiento de hormigón (6) en el terreno (11).
La figura 4 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo. Cuyo eje flexible (2r) gira y se inclina mediante la rótula (7) y acciona un generador no mostrado en el dibujo, estando soportado por el elemento o mástil de soporte (3) que se fija a su vez en el cimiento de hormigón (6) en el terreno (11).
La figura 5 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo. Cuyo eje flexible (2f) gira y acciona el generador (5), estando soportado por el elemento de soporte (3a) que gira sobre la rótula (7) fijada a su vez en el cimiento de hormigón (6) en el terreno (11).
La figura 6 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo. Cuyo eje flexible (2f) gira y acciona el generador (5), estando soportado por el elemento de soporte (3a) que gira sobre la rótula (7) fijada a su vez en el cimiento de hormigón (6) en el terreno (11).
La figura 7 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo. Cuyo eje telescópico (2t) es extensible longitudinalmente aplicando presión de aire y gira y se inclina mediante la rótula (7) y acciona el generador (5), estando soportado por el elemento o mástil de soporte (3) que se fija a su vez en el cimiento de hormigón (6) en el terreno (11).
La figura 8 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo. Cuyo eje telescópico (2t) es extensible longitudinalmente aplicando presión de aire y gira y se inclina mediante la rótula (7) y acciona el generador (5), estando soportado por el elemento o mástil de soporte (3) que se fija a su vez en el cimiento de hormigón (6) en el terreno (11).
La figura 9 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), retraída en posición de reposo. Cuyo eje inflable (2i) es extensible longitudinalmente aplicando presión de aire y gira accionando el generador (5), mediante el eje (3g) se orienta horizontalmente, estando soportado por el elemento o mástil de soporte (3) que se fija a su vez en el cimiento de hormigón (6) en el terreno (11).
La figura 10 muestra una vista esquematizada de vistas laterales y parciales de distintas turbinas que utilizan el sistema de la invención. La (1a) que utiliza una hilera de parapentes giratorios. La (1b) que utiliza una hilera de paracaídas giratorios, portan hendiduras tangenciales de salida de aire. La (1c) que utiliza una placa alargada torsionada. La (1d) utiliza un tornillo sinfín. La (1e) turbina sin eje, utiliza solo la aleta de un tornillo sinfín.
Todas las turbinas adoptan aumento de tamaño o divergente hacia el extremo.
La figura 11 muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo. Cuyo eje flexible (29 gira y acciona el generador (5), apoyado en la orilla de un río.
La figura 11 a muestra la turbina (1) de hileras de hélices o de parejas de placas inclinadas (4), en posición de reposo y parcialmente retraídas. Cuyo eje flexible (2f) gira y acciona el generador (5),
La figura 12 muestra la turbina helicoidal (1c) que acciona el generador (5) y está sujeta de un extremo mediante el brazo (13) que gira de uno de sus extremos alrededor de la rótula (14) en la orilla (19) de un rio. La placa deflectora (15) desplaza la turbina y la aleja de la orilla.
La figura 13 muestra la turbina helicoidal (1c) que acciona el generador (5) sujeta mediante el fleje o brazo flexible (16) al cimiento de hormigón (4) de soporte e la orilla (19). La placa deflectora curvada (15c) desplaza la turbina y la aleja de la orilla.
La figura 14 muestra las turbinas helicoidales (1c) accionan las bombas (24) enviando el agua por los conductos (25) que simultáneamente actúan de brazos de soporte ye impulsan la turbina (26) que regulada acciona al generador (5) ambas soportadas por el cimiento (6) en la orilla la orilla (19). de un rio.
Las turbinas de las figuras 12, 13 y 14 también pueden estar sumergidas, pero para facilitar la visión se muestran semisumergidas.
Claims (17)
1. Mejoras en los sistemas captadores de energía de las corrientes fluídicas, utilizando turbinas en los ríos, en el mar y en el aire, caracterizado porque consiste en colocar unas turbinas helicoidales o formadas por hileras de hélices o parejas de alabes o de superficies tipo parapente o paracaídas, dichas turbinas tienen un extremo libre y se orientan con la corriente, el otro extremo está sujeto mediante unas cadenas, varillas o tubos articulados o unidos entre sí con anillas, los cuales giran y accionan unos generadores o unas bombas hidráulicas directamente o mediante un multiplicador de rpm y un microprocesador asegura y controla el funcionamiento de los sistemas proporcionado avisos mediante señales audibles u ópticas.
2. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque en el mar las turbinas se sujetan de un poste, pilar o ancladas al fondo del mar y en los ríos se sujetan en sus orillas.
3. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque las turbinas de hileras de parapentes, paracaídas, hélices o parejas de placas alrededor de un eje tienen una inclinación tal que crean un par de giro constante.
4. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque los sistemas deflectores consisten en una barra flexible o una rígida, giratorias alrededor de un extremo, con una placa deflectora inclinada estabilizadora lateralmente en su extremo junto al generador eléctrico, que obligan a las mismas a mantenerse en la zona interior del rio o alejadas de las orillas.
5. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque las turbinas tienen sus álabes flexibles, y un eje o tambor que actúa de flotador.
6 Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque en las orillas de los ríos se realizan estrechamientos artificiales con rocas o bloques de hormigón.
7. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque las turbinas tienen una densidad igual o próxima a la del agua y se utilizan sumergidas o semi-sumergidas.
8. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque las turbinas o sus aletas son de goma o látex de espuma de polímeros plásticos como el PVC, poliuretano, polietileno, con una cubierta resistente y protectora, de fibras de carbono o vidrio con resinas, aceros galvanizados, el plástico se refuerza con grafeno y fibras sintéticas muy resistentes, de kevlar, vidrio, carbono.
9. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque las bombas hidráulicas impulsan agua que acciona una turbina que a su vez mueve un generador eléctrico.
10. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque las turbinas en el aire tienen un eje y un brazo de soporte flexible, rígido o telescópico.
11. Mejoras según reivindicación 10, caracterizado porque el sistema de eje rígido es basculante y la turbina se orienta mediante una rótula.
12. Mejoras según reivindicación 10, caracterizado porque el sistema de eje telescópico se actúa neumáticamente y es extensible, giratorio y la turbina se orienta mediante
una rótula.
13. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan turbinas formada por hileras de parapentes, los cuales tienen sus bordes de modo que generan un par de giro y movimiento giratorio (1 a).
14. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan turbinas formadas por hileras de paracaídas con unas hendiduras o cortes laterales que generan un par de giro y movimiento giratorio (1b).
15. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan turbinas formada por una placa alargada y torsionada (1c).
16. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan turbinas tipo tornillo sinfín (1d).
17. Mejoras según reivindicación 1, caracterizado porque se utilizan turbinas tipo tornillo sinfín sin eje (1e).
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2022
- 2022-12-13 ES ES202200393U patent/ES1297377Y/es active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1297377Y (es) | 2023-05-24 |
| ES1297377U8 (es) | 2023-05-22 |
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