ES1312086U

ES1312086U - Generador de energia undimotriz

Info

Publication number: ES1312086U
Application number: ES202431179U
Authority: ES
Inventors: Colomer Jaime Serra
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2024-06-19
Filing date: 2024-06-19
Publication date: 2024-12-10
Anticipated expiration: 2034-06-19
Also published as: ES1312086Y; WO2025262343A1

Abstract

Generador de energía undimotriz, caracterizado por comprender: - un armazón (2) de hormigón, que se instala parcialmente sumergido en el agua, que presenta un hueco (3) vertical abierto superior e inferiormente, de sección transversal aproximadamente semicircular y que define una abertura (4) frontal longitudinal que permite la entrada y salida de agua en dicho hueco (3), - una boya (6) situada en el centro del hueco (3) vertical, flotando o sumergida debajo del agua, tal que asciende y desciende dentro del hueco (3) empujada por las olas; - al menos un elemento filiforme (8, 8'), que vincula la boya (6) con un sistema de transmisión (9, 9'); y - un sistema de transmisión (9, 9'), instalado en la parte superior del armazón (2), que convierte el movimiento lineal del elemento filiforme (8, 8') provocado por la ascensión y descenso de la boya (6) en movimiento de giro de una varilla (13) que, a su vez, está asociada a un generador eléctrico (12).

Description

DESCRIPCIÓN

GENERADOR DE ENERGÍA UNDIMOTRIZ

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un generador de energía undimotriz que aporta ventajas y características, que se describen en detalle más adelante, que suponen una mejora del estado actual de la técnica.

El objeto de la presente invención recae en un equipo generador de energía undimotriz, del tipo que aprovecha el movimiento de las olas del mar que provoca el viento o las corrientes marinas para accionar un mecanismo vinculado a un generador eléctrico y producir energía eléctrica, el cual se basa, esencialmente, en un armazón de hormigón con una boya, asociada a través de un elemento filiforme a un sistema de transmisión de poleas o engranajes y ejes conectados a un generador, que asciende y desciende en un hueco vertical movida por las olas, conformando un sistema que ofrece la ventaja de ser muy simple y de poco mantenimiento.

CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de equipos generadores de energía, particularmente los destinados a producir energía eléctrica a partir de el aprovechamiento de fuentes de energía limpias y renovables, centrándose concretamente en la energía undimotriz.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son conocidos en el estado de la técnica actual múltiples dispositivos, equipo y mecanismos capaces de aprovechar el movimiento de las olas del mar, generado por la fuerza del viento y por las corrientes marinas, para transformarlo en un movimiento mecánico apto para realizar un trabajo útil tal como el de producir electricidad mediante la utilización de un generador eléctrico convencional basado en la inducción electromagnético.

No obstante, la mayoría de dichos sistemas suponen complicadas instalaciones que, a menudo, requieren de un constante mantenimiento para poder trabajar en condiciones de rendimiento óptimas, especialmente porque el medio marino provoca rápidos e importantes deterioros y afectaciones a los materiales, debidos tanto a la humedad como al salitre y a las condiciones climáticas que se suelen dar en los emplazamientos idóneos para este tipo de generadores, es decir, donde suele haber oleaje.

El objetivo de la presente invención es, pues, el desarrollo de un nuevo generador undimotriz especialmente ideado para que pueda trabajar sin apenas mantenimiento o, al menos, con el mínimo mantenimiento posible, gracias a una configuración muy simplificada, así como a la instalación de los elementos mecánicos esenciales fuera del agua.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El generador de energía undimotriz que la invención propone se configura como una solución óptima a los objetivos anteriormente señalados, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.

Concretamente, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es un equipo generador de energía undimotriz, del tipo que aprovecha el movimiento de las olas del mar que provoca el viento o las corrientes marinas para accionar un mecanismo vinculado a un generador eléctrico y producir energía eléctrica, que se basa, esencialmente, en un armazón de hormigón con un hueco vertical semicircular y una boya que, asociada a un sistema de transmisión vinculado al generador a través de un elemento filiforme, asciende y desciende en dicho hueco movida por las olas provocando el movimiento de dicho sistema de transmisión que el generador convierte, a su vez, en electricidad.

Más concretamente, el generador undimotriz objeto de la invención comprende, básicamente, los siguientes elementos:

- Un armazón de hormigón que se instala parcialmente sumergido y cuenta con un hueco vertical que presenta una sección de configuración aproximadamente semicircular, tal que dicho hueco queda abierto longitudinalmente de arriba abajo por un lado frontal, para permitir el paso del agua a su interior.

- Una boya que se instala, o bien flotando en la superficie del agua o bien sumergida por debajo de la misma, en el centro del descrito hueco vertical del armazón de hormigón, de modo que en ella se concentra toda la energía, ya que aprovecha la energía de las olas para ascender y descender dentro del hueco vertical.

- Uno o más elementos filiformes, que pueden ser flexibles, tal como cadenas, cables o correas, o rígidos, tal como una barra, que vinculan la boya con un sistema de transmisión.

- Y, un sistema de transmisión que, instalado en la parte superior del armazón, convierte el movimiento lineal del elemento filiforme provocado por la ascensión y descenso de la boya en movimiento de giro de un eje asociado a un generador eléctrico convencional.

En un modo de realización preferido, donde el, al menos un, elemento filiforme es flexible, tal como una o más cadenas, cables o correas, el sistema de transmisión es un sistema de poleas que comprende una o dos poleas instaladas en la parte superior del armazón, las cuales giran sobre sus ejes guiadas por el desplazamiento de dichas cadenas (cables o correas) que unen la boya con un contrapeso que se instala en una cavidad adicional del armazón prevista al efecto, estando dicho contrapeso dimensionado con el peso necesario para hacer que la boya recupere su posición contrarrestando el movimiento de ascensión y descenso provocado por el movimiento de las olas.

De preferencia, en dicha realización los citados ejes de las poleas tienen un piñón libre asociado cada uno a un tercer eje que, a su vez, transmite la fuerza en una sola dirección al generador eléctrico vinculado al mismo.

Y, en un modo de realización alternativo, donde el, al menos un, elemento filiforme es rígido, preferentemente una barra dentada tipo cremallera, el sistema transmisión es un sistema de engranajes que comprende un conjunto de ruedas dentadas, piñones y volante de inercia vinculados al generador.

Por otra parte, de preferencia, el armazón de hormigón presenta, en ambos lados de la abertura longitudinal del mismo, unos faldones laterales que tienen la finalidad de favorecer la entrada del oleaje hacia el hueco interior y, con ello, favorecer el movimiento ascendente y descendente de la boya, optimizando el rendimiento del equipo.

De preferencia, el armazón es de hormigón de fibrocemento prefabricado.

De preferencia, en la parte superior del armazón se prevé la incorporación de una estructura de soporte para incorporar el sistema de transmisión, ya sea de poleas o piñones y eje de transmisión al generador eléctrico, de modo que quedan ubicados fuera del agua.

De preferencia, en la parte superior del armazón, por ejemplo, a ambos lados del hueco central, se prevé la existencia de unas aberturas de desagüe para no dañar la boya si el recorrido ascendente de la misma fuera superior a la altura de dicho hueco.

De preferencia, la boya es hueca, tipo bidón, y está fabricada con polietileno de alta densidad o acero inoxidable u otros materiales no corrosivos.

De preferencia, la boya cuenta con varias ruedecillas, tres o cuatro, en la superficie externa de la misma, por ejemplo, en la parte superior y posterior, para que no roce con las paredes internas del hueco del armazón por el que se desplaza con el movimiento de las olas, facilitando así dicho movimiento y evitando roces que puedan causar deterioro del material.

Con todo ello, las ventajas que proporciona el generador de energía undimotriz objeto de la invención, además de proporcionar electricidad a partir de una fuente limpia y renovable, son especialmente las siguientes:

- La robustez que tiene, al estar hecho el armazón de hormigón prefabricado, ya que, aunque también podría ser una estructura metálica, ello supondría mayor mantenimiento.

- Es pues, una instalación que tiene poco mantenimiento es mecánicamente muy simple en comparación con otros sistemas conocidos, por lo que el coste de fabricación, construcción e instalación es reducido y las eventuales reparaciones o sustitución de piezas por avería o deterioro también serán mínimas en comparación con otros sistemas conocidos más complejos y sofisticados.

- Además, el hecho de que la parte mecánica quede situada en la parte superior del armazón, y por tanto quedando seca, permite generar electricidad sin necesidad de una gran estanqueidad por no estar sumergida, lo cual, a su vez, supone también menor mantenimiento.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un plano en el que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente: La figura número 1.- Muestra una representación esquemática en perspectiva de un primer ejemplo de realización del generador de energía undimotriz objeto de la invención, en concreto un ejemplo con dos cadenas y contrapeso y sistema de transmisión mediante poleas, apreciándose las principales partes y elementos que comprende, así como la configuración y disposición de dichas partes y elementos;

la figura número 2.- Muestra una vista esquemática en planta seccionada del ejemplo del generador de la invención mostrado en la figura 1;

la figura número 3.- Muestra una representación esquemática en perspectiva de otro ejemplo del sistema de poleas, boya y contrapeso que comprende el ejemplo del generador de la invención mostrado en las figuras precedentes, en este caso un ejemplo con solo una cadena y dos poleas, apreciándose la vinculación de las mismas al eje del generador eléctrico;

la figura número 4.- Muestra una vista esquemática en perspectiva de otro ejemplo del generador undimotriz de la invención, en este caso un ejemplo con barra dentada y sistema de transmisión mediante engranaje;

la figura número 5.- Muestra una vista esquemática de la boya y el sistema de transmisión de engranaje mostrado en la figura 4; y

la figura número 6.- Muestra una vista esquemática en alzado lateral del sistema de engranaje mostrado en la figura 5.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas sendos ejemplos de realización no limitativa del generador de energía undimotriz de la invención, el cual comprende lo que se describe en detalle a continuación.

Así, tal como se observa en dichas figuras, el generador (1) de la invención comprende, esencialmente, los siguientes elementos:

- un armazón (2) de hormigón, que se instala parcialmente sumergido en el agua, que presenta un hueco (3) vertical abierto superior e inferiormente, de sección transversal aproximadamente semicircular y que define una abertura (4) frontal longitudinal que permite la entrada y salida de agua en dicho hueco (3),

- una boya (6) situada en el centro del hueco (3) vertical, flotando o sumergida debajo del agua, tal que asciende y desciende dentro del hueco (3) empujada por el movimiento de las olas;

- al menos un elemento filiforme (8, 8’), que vincula la boya (6) con un sistema de transmisión (9, 9’); y

- un sistema de transmisión (9, 9’), instalado en la parte superior del armazón (2), que convierte el movimiento lineal del elemento filiforme (8, 8’) provocado por la ascensión y descenso de la boya (6) en movimiento de giro de una varilla (13) que, a su vez, está asociada a un generador eléctrico (12).

En un modo de realización, como el mostrado en las figuras 1 a 3, el generador (1) undimotriz comprende:

- como el, al menos un, elemento filiforme, un elemento flexible (8), tal como una cadena, cable o correa, que por un extremo está unido a la boya (6) y por el opuesto está unido a un contrapeso (7), ubicado preferentemente en una cavidad (5) seca del armazón (2) que es paralela e independiente al hueco (3) vertical donde no penetra el agua estando también abierta superiormente, el cual contrapeso (7) está dimensionado y dotado del peso necesario para contrarrestar el movimiento de ascensión y descenso de la boya (6) provocado por el movimiento de las olas y que esta recupere la posición inicial; y

- como sistema de transmisión, un sistema de poleas (9), con dos o más poleas (9) por las que discurre el elemento filiforme flexible (8) que une el contrapeso (7) y la boya (6) girando en un sentido y otro sobre sus ejes con el desplazamiento de la misma al ascender y descender la boya (6) por la fuerza de las olas, contando cada uno de los ejes de dichas poleas (9) con un piñón libre (10) que está respectivamente asociado a un eje externo (11) que, a su vez, transmite la fuerza de giro en una sola dirección a un generador eléctrico (12) a través de una varilla (13) en la que están acoplados.

En el ejemplo del generador (1) representado en las figuras 1 y 2, la boya (6) y el contrapeso (7) están unidos por dos cadenas (8), de modo que el sistema de poleas cuenta con cuatro poleas (9), dos para cada cadena (8), mientras que en el ejemplo de la figura 3 la boya (6) y el contrapeso (7) están unidos por una única cadena (8), con lo que el sistema de poleas solo cuenta con dos poleas (9).

Y, en otro ejemplo de realización alternativa, mostrado en las figuras 4 a 6, el generador (1) undimotriz comprende:

- como el, al menos un, elemento filiforme, un elemento filiforme rígido (8’), tal como una barra dentada tipo cremallera; y

- como sistema de transmisión, un sistema de engranaje (9’) que a su vez comprende, esencialmente, dos ruedas dentadas o piñones primarios (19) que son traccionados por la barra dentada o elemento filiforme rígido (8’) a que están acoplados, dos piñones secundarios (20) con rodamiento fijo, vinculados a los primarios (19), un piñón de ataque (21) vinculado a los piñones secundarios (20) y un volante de inercia (22) unido al piñón de ataque (21) a través de una varilla (13) de giro que, por su extremo opuesto, está asociada al generador eléctrico (12), tal como se aprecia en las figuras 5 y 6.

En cualquier caso, de preferencia, el armazón (2) de hormigón presenta, en ambos lados de la abertura (4) longitudinal, unos faldones laterales (14) cuya configuración favorece la entrada del oleaje al interior del hueco (3) vertical.

De preferencia, el armazón (2) es de hormigón de fibrocemento prefabricado.

De preferencia, sobre la parte superior del armazón (2), donde quedan abiertos el hueco (3) vertical con la boya (6) y, en su caso, la cavidad (5) con el contrapeso (7), se prevé la existencia de una estructura de soporte (15) donde se incorpora el sistema de transmisión (9, 9’) con la varilla (13) de transmisión al generador eléctrico (12), de modo que sus componentes quedan ubicados fuera del agua. En la figura 1 y en la figura 4 se ha representado esquemáticamente la línea de superficie del agua, referenciada como (a).

De preferencia, en la parte superior del armazón (2) se prevé la existencia de unas aberturas de desagüe (16) para no dañar la boya (6) si el recorrido ascendente de la misma fuera superior a la altura del hueco (3) vertical.

Por su parte, de preferencia, la boya (6) es hueca y está hecha de polietileno de alta densidad o acero inoxidable u otros materiales no corrosivos.

De preferencia, la boya (6) tiene una forma y dimensión ajustadas a la forma y dimensión del hueco (3) vertical y cuenta con varias ruedecillas (17), tres o cuatro, incorporadas en la superficie externa de la misma para que no roce con las paredes internas de dicho hueco (3) vertical.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Generador de energía undimotriz,caracterizadopor comprender:

- una boya (6) situada en el centro del hueco (3) vertical, flotando o sumergida debajo del agua, tal que asciende y desciende dentro del hueco (3) empujada por las olas;

2. - Generador de energía undimotriz, según la reivindicación 1,caracterizadoporque comprende, al menos, un elemento filiforme flexible (8), tipo cadena, cable o correa, que por un extremo está unido a la boya (6) y por el opuesto está unido a un contrapeso (7) dimensionado y dotado de un peso que contrarrestar el movimiento de ascensión y descenso de la boya (6) provocado por el movimiento de las olas para recuperar su posición inicial.

3. - Generador de energía undimotriz, según la reivindicación 2,caracterizadoporque el contrapeso (7) está ubicado en una cavidad (5) seca del armazón (2), paralela e independiente al hueco (3) vertical donde no penetra el agua, estando también abierta superiormente,

4. - Generador de energía undimotriz, según la reivindicación 2 y 3,caracterizadoporque comprende un sistema de transmisión consistente en un sistema de poleas (9).

5. - Generador de energía undimotriz, según la reivindicación 4,caracterizadoporque el sistema de poleas (9) cuenta con dos o más poleas (9) por las que discurre el elemento filiforme flexible (8) que une el contrapeso (7) y la boya (6) girando en un sentido y otro sobre sus ejes con el desplazamiento de la misma al ascender y descender la boya (6) por la fuerza de las olas, contando cada uno de los ejes de dichas poleas (9) con un piñón libre (10) que está respectivamente asociado a un eje externo (11) que, a su vez, transmite la fuerza de giro en una sola dirección a un generador eléctrico (12) a través de una varilla (13) en la que están acoplados.

6. - Generador de energía undimotriz, según la reivindicación 1,caracterizadoporque comprende, al menos un, elemento filiforme rígido (8’), tipo barra dentada o cremallera.

7. - Generador de energía undimotriz, según la reivindicación 6,caracterizadoporque comprende un sistema de transmisión consistente en un sistema de engranajes (9).

8. - Generador de energía undimotriz, según la reivindicación 7,caracterizadoporque el sistema de engranajes (9’) comprende dos piñones primarios (19), traccionados por el elemento filiforme rígido (8’) a que están acoplados, dos piñones secundarios (20) con rodamiento fijo, vinculados a los primarios (19), un piñón de ataque (21) vinculado a los piñones secundarios (20) y un volante de inercia (22) unido al piñón de ataque (21) a través de una varilla (13) de giro que, por su extremo opuesto está asociada al generador eléctrico (12).

9. - Generador de energía undimotriz, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizadoporque el armazón (2) presenta, en ambos lados de la abertura (4) longitudinal, unos faldones laterales (14) configurados para favorecer la entrada del oleaje al interior del hueco (3) vertical.

10. - Generador de energía undimotriz, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizadoporque el armazón (2) es de hormigón de fibrocemento prefabricado.

11. - Generador de energía undimotriz, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizadoporque sobre la parte superior del armazón (2), donde quedan abiertos el hueco (3) vertical con la boya (6) y, en su caso, una cavidad (5) con un contrapeso (7), se prevé una estructura de soporte (15) donde se incorpora el sistema de transmisión (9, 9’) con la varilla (13) de transmisión al generador eléctrico (12), de modo que quedan ubicados fuera del agua.

12. - Generador de energía undimotriz, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizadoporque en la parte superior del armazón (2) se prevé la existencia de unas aberturas de desagüe (16).

13. - Generador de energía undimotriz, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizadoporque la boya (6) es hueca y está hecha de polietileno de alta densidad o de acero inoxidable u otros materiales no corrosivos.

14. - Generador de energía undimotriz, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizadoporque la boya (6) cuenta con ruedecillas (17) incorporadas en la superficie externa de la misma para que no roce con las paredes internas del hueco (3) vertical.