ES1311948U

ES1311948U - Generador hidráulico

Info

Publication number: ES1311948U
Application number: ES202431027U
Authority: ES
Inventors: Orenga José Antonio Sales
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2024-05-31
Filing date: 2024-05-31
Publication date: 2024-12-02
Anticipated expiration: 2034-05-31
Also published as: ES1311948Y

Abstract

Generador hidráulico que comprende al menos dos elementos rotativos (2) entre los cuales se desplaza un elemento de transmisión (1) que forma un bucle cerrado; caracterizado por que a lo largo del elemento de transmisión (1) se distribuye un conjunto de palas (3), donde cada una de las palas (3) adopta una forma curva convergente hacia la zona media del elemento de transmisión (1); donde cada pala (3) ocupa aproximadamente la mitad del espacio de rodadura del elemento de transmisión y es susceptible de captar el flujo de agua y dirigirlo hacia la siguiente pala (3); donde una pala (3) está dispuesta con un extremo en el extremo lateral del elemento de transmisión (1) y el otro extremo en un punto situado entre la zona media del elemento de transmisión (1) y el extremo opuesto, sin llegar a dicho extremo opuesto, y donde la pala (3) siguiente, está dispuesta simétricamente en el otro extremo del elemento de transmisión (1), pero a cierta distancia de la primera, existiendo un conjunto de palas distribuidas así a lo largo del elemento de transmisión (1).

Description

DESCRIPCIÓN

Generador hidráulico

Sector técn ico

La invención pertenece al sector de la ingeniería hidráulica y la generación de energía renovable. Se enfoca en el desarrollo de sistemas de generación de energía mecánica y eléctrica a partir de corrientes de agua, optimizando la captura y conversión de la energía cinética del agua en entornos naturales y artificiales.

Estado de la técnica

Existen diversos sistemas de generación de energía hidráulica que utilizan ruedas hidráulicas, turbinas y otros mecanismos para convertir la energía del agua en energía mecánica o eléctrica. Estos sistemas suelen tener limitaciones en términos de eficiencia, especialmente en corrientes de agua de baja velocidad o en condiciones de flujo variable. Además, muchas soluciones existentes requieren modificaciones significativas del entorno acuático, lo que puede tener un impacto ambiental adverso.

Por lo tanto, la presente invención proporciona un generador hidráulico susceptible de ser instalado de forma no invasiva en corrientes de agua naturales, por ejemplo ríos, o artificiales, como por ejemplo canales, acequias u otras canalizaciones artificiales; teniendo dicho generador una configuración de sus palas que mejora la transferencia continua de energía hidráulica de una pala a otra, mejorando la transferencia de energía, y permite un flujo de agua más natural y menos restringido a lo largo del sistema, para diferentes condiciones del flujo de agua.

La configuración del generador hidráulico objeto de la presente invención, se explica con detalle en los apartados siguientes.

Explicación de la invención

La invención propone un generador hidráulico que consiste en al menos dos elementos rotativos que pueden ser ruedas, poleas, piñones o ruedas dentadas entre las cuales se desplaza un elemento de transmisión como una correa, banda o un conjunto de cadenas. Nótese que cualquier elemento equivalente a los citados anteriormente u otros entran dentro del alcance de la presente invención.

A lo largo del elemento de transmisión se distribuye un conjunto de palas. Estas palas no están dispuestas de manera tradicional; en lugar de extenderse a lo largo de todo el espacio de rodadura y estar orientadas perpendicularmente al flujo de agua, cada una de las palas adopta una forma curva convergente hacia la zona media de la banda. Esta curvatura ocupa aproximadamente la mitad del espacio de rodadura y está diseñada para captar el flujo de agua y dirigirlo hacia la siguiente pala. De este modo, una pala está dispuesta con un extremo en el extremo del elemento de transmisión y el otro extremo en un punto situado entre la zona media del elemento de transmisión y el extremo opuesto, sin llegar a dicho extremo opuesto. La pala siguiente, está dispuesta simétricamente en el otro extremo de la banda, pero a cierta distancia de la primera, de modo que el flujo de agua que sale de la primera pala es dirigido hacia la siguiente pala. El resto de las palas se disponen sucesivamente según lo explicado a lo largo de toda la banda. Este diseño permite que el agua impulse la pala con mayor fuerza y por más tiempo, incrementando la eficiencia del sistema, ya que se genera un efecto de transferencia de energía sucesiva, donde cada pala aprovecha y amplifica la energía recogida por la pala anterior. Este efecto continuo optimiza el aprovechamiento de la energía hidráulica de la corriente de agua, resultando en una eficiencia energética superior a la de sistemas convencionales.

Opcionalmente, la pala está formada por un marco exterior rígido y una parte interior de un material flexible, por ejemplo, un tejido sintético, entre otros, que permite formar una "bolsa de agua”, fomentando así el empuje del agua sobre la pala y maximizando la energía transferida al generador. Esta opción es adecuada para cualquier geometría de la pala . El material flexible en este caso no estaría demasiado tenso respecto al marco, para permitir formar la "bolsa de agua”.

Opcionalmente, las palas pueden estar articuladas respecto al elemento de transmisión, de modo que de una forma preferentemente automática cuando salen del agua se pueden orientar en función de la dirección del viento, de modo que la fuerza motriz del viento sobre las palas se suma a la fuerza motriz de la corriente de agua sobre las palas maximizando así la eficiencia del generador.

Opcionalmente, el generador incorpora un tercer elemento rotativo situado entre los dos elementos rotativos de los extremos y elevado respecto a dichos elementos de los extremos, formando una configuración triangular. Esta disposición permite una mejor distribución del estrés mecánico y minimiza el riesgo de deformaciones en la banda, reduciendo el desgaste de los componentes y mejorando la durabilidad del sistema.

Opcionalmente, el generador incluye un sistema de elevación que permite ajustar la altura o posición del dispositivo en respuesta a variaciones en el nivel del agua, como las crecidas, asegurando un funcionamiento óptimo y protegiendo el equipo de posibles daños.

EL generador se dispone de modo que el elemento de transmisión que discurre entre los dos elementos rotativos y en el caso de la configuración triangular en el lado de mayor longitud, si no fueran los tres lados iguales, se dispone paralela al flujo de agua, con las palas sumergidas en dicho flujo de agua. De este modo, el flujo de agua impulsa las palas y por lo tanto provoca el movimiento de los elementos rotativos.

Al menos uno de los elementos rotativos está asociado a un generador eléctrico, de modo que la energía cinética del agua se transforma en energía eléctrica con el generador hidráulico objeto de la presente invención.

Breve descripción de los d ibu jos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva del generador hidráulico, según una opción de realización de la presente invención.

La figura 2 muestra una vista inferior del generador hidráulico de la figura 1.

La figura 3 muestra una vista de perfil del generador hidráulico de las figuras anteriores en una corriente de agua.

La figura 4 muestra una vista esquemática de una de las palas del generador, según una opción de realización de la presente invención.

Descripción de los modos de realización preferente de la invención

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

El generador hidráulico que consta de tres elementos rotativos (2) entre los cuales se desplaza un elemento de transmisión (1) que forma un bucle cerrado. La disposición de los elementos rotativos forma un triángulo, con uno de los lados del triángulo más largo que los otros dos lados.

En la realización mostrada el elemento de transmisión (1) es una banda dentada, y los elementos rotativos (2) son ruedas dentadas .

Distribuidas a lo largo del elemento de transmisión o cadenas, estas palas de forma curva optimizan la transferencia de energía desde el agua, mejorando la eficiencia.

A lo largo del elemento de transmisión (1) se distribuye un conjunto de palas (3), donde cada una de las palas (3) adopta una forma curva convergente hacia la zona media del elemento de transmisión (1). Esta curvatura ocupa aproximadamente la mitad del espacio de rodadura del elemento de transmisión y está diseñada para captar el flujo de agua y dirigirlo hacia la siguiente pala (3). De este modo, una pala (3) está dispuesta con un extremo en el extremo lateral del elemento de transmisión (1) y el otro extremo en un punto situado entre la zona media del elemento de transmisión (1) y el extremo opuesto, sin llegar a dicho extremo opuesto. La pala (3) siguiente, está dispuesta simétricamente en el otro extremo del elemento de transmisión (1), pero a cierta distancia de la primera, de modo que el flujo de agua que sale de la primera pala (3) es dirigido hacia la siguiente pala. El resto de las palas (3) se disponen sucesivamente según lo explicado a lo largo de toda el elemento de transmisión (1).

El generador hidráulico se dispone sobre una corriente de agua, de forma que las palas (3) situadas en el elemento de transmisión (1) que se encuentra en el lado largo del triángulo formado por los elementos rotativos (2) están totalmente sumergidas en el agua.

Al menos uno de los elementos rotativos está asociado a un generador eléctrico a través de un eje de salida (4), de modo que la energía cinética que transmite el movimiento del agua a las palas (3) sumergidas en ella, y que por lo tanto se transmite a través del elemento de transmisión (1) a los elementos rotativos (1), se transforma en energía eléctrica.

En la figura 4 se muestra una de las palas (3) del generador según una opción de realización de la invención. La pala (3) comprende a superficie de contacto superior (31) recta destinada a fijarse al elemento de transmisión (1). La parte externa (32) de la pala, que es la parte que se encuentra debajo del borde del elemento de transmisión (1), también es recta, con el fin de contener el agua, y en la parte interna (33), que es la parte que queda en un punto situado entre la mitad y el extremo opuesto de la banda de rodadura del elemento de transmisión (1) forma un ángulo o curva que culmina en un vértice o ápice situado en el punto medio de la altura de la pala (3). Este diseño promueve la dirección del agua hacia el vértice, creando un punto focal donde la presión hidráulica es máxima y además permite dirigir mas convenientemente el agua hacia la siguiente pala.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Generador hidráulico que comprende al menos dos elementos rotativos (2) entre los cuales se desplaza un elemento de transmisión (1) que forma un bucle cerrado;

caracterizado por que a lo largo del elemento de transmisión (1) se distribuye un conjunto de palas (3), donde cada una de las palas (3) adopta una forma curva convergente hacia la zona media del elemento de transmisión (1);

donde cada pala (3) ocupa aproximadamente la mitad del espacio de rodadura del elemento de transmisión y es susceptible de captar el flujo de agua y dirigirlo hacia la siguiente pala (3);

donde una pala (3) está dispuesta con un extremo en el extremo lateral del elemento de transmisión (1) y el otro extremo en un punto situado entre la zona media del elemento de transmisión (1) y el extremo opuesto, sin llegar a dicho extremo opuesto, y donde la pala (3) siguiente, está dispuesta simétricamente en el otro extremo del elemento de transmisión (1), pero a cierta distancia de la primera, existiendo un conjunto de palas distribuidas así a lo largo del elemento de transmisión (1).

2. - Generador hidráulico, según la reivindicación 1, caracterizado por que los elementos rotativos (2) son ruedas dentadas.

3. - Generador hidráulico, según la reivindicación 2, caracterizado por que el elemento de transmisión (1) es una banda dentada.

4.- Generador hidráulico, según la reivindicación 2, caracterizado por que el elemento de transmisión (1) consiste en un conjunto de cadenas.

5.- Generador hidráulico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el generador hidráulico consta de tres elementos rotativos (2); donde la disposición de los elementos rotativos forma un triángulo.

6.- Generador hidráulico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el generador incluye un sistema de elevación que permite ajustar la altura o posición del dispositivo en respuesta a variaciones en el nivel del agua, como las crecidas, asegurando un funcionamiento óptimo y protegiendo el equipo de posibles daños.

7. - Generador hidráulico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que al menos uno de los elementos rotativos está asociado a un generador eléctrico a través de un eje de salida (4), de modo que la energía cinética que transmite el movimiento del agua a las palas (3) sumergidas en ella, y que por lo tanto se transmite a través del elemento de transmisión (1) a los elementos rotativos (1), se transforma en energía eléctrica.

8. - Generador hidráulico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que cada pala (3) comprende a superficie de contacto superior (31) recta destinada a fijarse al elemento de transmisión (1); donde la parte externa (32) de la pala, que es la parte que se encuentra debajo del borde del elemento de transmisión (1), también es recta, con el fin de contener el agua, y en la parte interna (33), que es la parte que queda en un punto situado entre la mitad y el extremo opuesto de la banda de rodadura del elemento de transmisión (1) forma un ángulo o curva que culmina en un vértice o ápice situado en el punto medio de la altura de la pala (3).

9.- Generador hidráulico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la pala (3) está formada por un marco exterior rígido y una parte interior de un material flexible.

10.- Generador hidráulico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que las palas están articuladas respecto al elemento de transmisión (1), de modo que cuando salen del agua se pueden orientar en función de la dirección del viento, de modo que la fuerza motriz del viento sobre las palas (3) se suma a la fuerza motriz de la corriente de agua sobre las palas (3).