DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece, un sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía de una corriente de agua por medio de un pecio hidráulico, que permite la transformación de la energía cinética de una corriente de agua en movimiento, así como, la transformación de la energía potencial del propio peso del agua en energía cinética de un conjunto transformador para su transformación en energía eléctrica.

Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los equipos transformadores de energía cinética y potencial en energía eléctrica y de modo particular aquellos que emplean la energía de las corrientes de agua.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Actualmente los sistemas hidráulicos para producir energía están basados en el movimiento de turbinas por la fuerza del agua en grandes saltos, o en vapor de agua a altas temperaturas y presiones, también en el movimiento de turbinas, como en las diferentes centrales térmicas.

También, se conocen sistemas de aprovechamiento de la energía de las mareas turbinando en el mismo lugar, pero los sistemas conocidos que aprovechan la energía de las corrientes de agua en ríos y canales sin construcción alguna adicional tales como presas y similares son escasos y con una reducción producción de energía, donde también se afecta a la flora y fauna de los caudales.

Por lo tanto, es objeto de la presente invención superar los inconvenientes que presentan los sistemas de producción de energía basados en el aprovechamiento de las corrientes de agua, tanto en su energía cinética como potencial, ya que obligan a la construcción de estructuras complejas además de afectar al ecosistema, desarrollando un pecio hidráulico como el que a continuación se describe y queda recogido en su esencialidad en la reivindicación primera.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El presente sistema de producción de energía eléctrica aprovecha las aguas en movimiento de los ríos, canales, mares o cualquier otra forma de desplazamiento de las mismas.

La mejora que comprende la invención está caracterizada porque se alimenta solamente del agua en movimiento de los ríos, canales, mares u otros, sin consumo de materias primas agotables o contaminantes del medio ambiente.

Otra mejora es que al estar sumergida toda su estructura y su funcionamiento no ser agresivo, ni ruidoso, ni afectar al paisaje, no solamente presenta cero puntos de contaminación, sino que es favorable y sirve como pecio, como indica su titulo, para protección de toda la fauna piscícola. La materia prima siempre estará, excepto que el agua no fluya, por sequías extremas o catástrofes; que siempre serán de carácter local y casual.

El sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía de una corriente de agua comprende unos medios transformadores de la energía de una corriente de agua en una energía hidráulica, en conexión con unos medios transformadores de la energía hidráulica en energía cinética y ésta en energía eléctrica.

Los medios transformadores de la energía de una corriente de agua en energía hidráulica pueden llevarse a cabo mediante dos realizaciones diferentes.

Una primera realización (figura 1) que comprende una estructura anclada al terreno sobre la que barcaza se mueve en un movimiento de avance y retroceso continuo de manera que contacta con un depósito que se llena y vacía por acción de la barcaza, contando dicho depósito con un pistón desplazable horizontalmente y una placa o bandeja que realiza un movimiento de elevación y descenso dentro del depósito de manera alternada con el movimiento de avance y retroceso del pistón, de manera que cuando la placa o bandeja desciende en la cámara inferior bajo la misma que dentro del depósito se activa un cilindro hidráulico colocado bajo el depósito y es éste el que transmite la energía hidráulica a los medios transformadores de la energía hidráulica en energía cinética y ésta en energía eléctrica.

En una segunda realización (figura 8), los medios transformadores de la energía de una corriente de agua en energía hidráulica, también comprenden un depósito en combinación con una placa o bandeja que tiene un movimiento de elevación y descenso, teniendo dicho depósito asociado un alerón basculante que produce el hundimiento y elevación del depósito y en ese proceso al igual que en el caso anterior cada vez que la placa o bandeja desciende el aire contenido en la cámara definida bajo la placa o bandeja sale al exterior libremente al exterior por la chimenea. En ese momento la bandeja cargada con el peso del agua sirve para activar el cilindro hidráulico conectado al fondo del depósito transmitiendo la energía hidráulica a los medios transformadores de la energía hidráulica en energía cinética y ésta en energía eléctrica o mecánica.

Los medios transformadores de la energía hidráulica en energía eléctrica (figura 4) comprende una estructura anclada al terreno sobre la que está montada una estructura basculante y sobre ésta una pértiga desplazable por acción de un cilindro hidráulico que recibe la energía hidráulica de los medios transformadores de la energía de una corriente de agua, de manera que actuando sobre el cilindro hidráulico se produce el desplazamiento de la pértiga desplazable y ésta produce la basculación de la estructura basculante, sobre la que está montada una cadena cerrada y a la que está unida un peso que cada vez que gira la estructura basculante queda posicionado en una posición más alta y produce y por acción de la gravedad dicho peso cae comenzando la generación de energía eléctrica al transformar la energía potencial del peso en energía cinética de rotación y ésta a su vez en energía eléctrica. Nuestro caso preconizado es el del aprovechamiento del gran potencial de la fuerza del peso del agua que se produce sobre una bandeja o plancha al llenarse esta de agua por la parte alta, en el interior de un depósito, donde se realiza esta fuerza o trabajo. Al finalizar el ciclo se hace el vaciado para de nuevo realizar el siguiente.

El vaciado del depósito (figura 1), al encontrarse todo el caudal en movimiento, se efectúa con la fuerza de la barcaza que se desplaza a la misma velocidad que el caudal del agua, montada para esa función, empujando el agua del interior hacia el caudal del rio y comenzar un nuevo ciclo debiendo posicionar las compuertas de manera abierta para evitar la fricción con el agua en su movimiento de retroceso y volver a su posición inicial. Este vaciado también puede ser por tuberías de un diámetro adecuado soterradas lateralmente o por el centro y fondo del caudal hasta alcanzar el desnivel, por su peso metros abajo.

Salvo que se indique lo contrario, todos los elementos técnicos y científicos usados en la presente memoria poseen el significado que habitualmente entiende un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención. En la práctica de la presente invención se pueden usar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la memoria.

A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra “comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.

EXPLICACIÓN DE LAS FIGURAS

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 dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente. Figura- 1 : Representa el conjunto plataforma estructural del pecio hidráulico en vista de alzado frontal.

Figuras- 2A y 2B: muestra la figura 1 en dos secuencias diferentes pertenecientes a la bandeja (9) y al pistón (10) y diferentes posiciones de las bandejas y el pistón.

Figura- 3: muestra de forma explosionada el conjunto de las piezas de que forman la estructura de la figura 1 que permiten una mejor comprensión de su forma y encaje dentro del conjunto.

Figura- 4: representa el conjunto de transformación de energía potencial de las figuras 1 u 8 en energía cinética para ser controlada y fácilmente transformable.

Figuras- 5A y 5B: muestran las dos posiciones que puede adoptar la estructura basculante del conjunto de transformación de la energía potencial.

Figura- 6: es una representación explosionada de las principales piezas que forman parte del conjunto de transformación de la energía de la figura 4.

Figura- 7: representa la unión de la primera forma de realización de transformación de la energía de una corriente de agua en energía hidráulica unido con un conjunto de transformación.

Figura- 8: muestra en vista frontal la segunda forma de realización de la transformación de la energía de una corriente de agua en una energía hidráulica.

Figura- 9: muestra el conjunto de las piezas de la segunda forma de realización mostrada en la figura 8.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta. En la figura 1 podemos observar una primera forma de realización de los medios de transformación de la energía de una corriente de agua en una energía hidráulica y que comprenden una estructura rectangular (1) formada por unas guías por las que discurre una barcaza (15) por medio de unas ruedas (22) en un movimiento continuo de avance y retroceso desde un extremo anterior a uno posterior en el que se encuentra un depósito (5).

La estructura rectangular (1) queda anclada al terreno mediante unos postes de cimentación (11 ) o unos tornillos sinfín (16).

En la parte anterior de la estructura (1) encontramos un conjunto de rodillos (19) formados por ruedas giratorias (18) que evitan que ramas u otros objetos que pudiera llevar la corriente contacten con la barcaza (15) y el depósito (5).

La barcaza (15) cuenta con unas compuertas anteriores (17) y otras compuertas traseras (21) que están debidamente sincronizadas en su apertura y cierre y accionadas por medio de unos micromotores. Las compuertas tanto anteriores (17) como las traseras (21) durante el avance de la barcaza (15) están en posición cerrado conformando un bloque, mientras que en el retroceso hacia la posición original se abren y quedan en disposición paralela para evitar la fricción con la corriente de agua.

El depósito (5) queda alojado dentro de una carcasa o cubierta (8) y cuenta el depósito (5) en su parte anterior con una compuerta externa (2) que permite el paso del agua hacia el interior del depósito por su parte superior y una compuerta interna (3), que abierta permite la entrada del agua al interior del depósito (5). También, el depósito (5) cuenta en su parte posterior con unas compuertas (6) para el cierre y salida del agua a través de una abertura de salida (7). Esta abertura de salida (7) se acopla de forma hermética con tuberías sem ¡soterradas para el vaciado del agua por su propio peso al alcanzar el desnivel metros abajo, principalmente en pendientes.

Dentro del depósito (5) se encuentra un pistón (10) que realiza un movimiento horizontal, así como una bandeja o plancha (9) de elevación y descenso donde los movimientos del pistón (10) de avance y retroceso es alternado con el movimiento de elevación y descenso de la bandeja o plancha (9).

En la parte superior del depósito (5) se encuentra una tubería o chimenea (4) de entrada y salida del aire para evitar la formación de un vacío dentro del depósito (5), mientras que en la parte inferior del depósito (5) hay un cilindro hidráulico (12) que transmite la presión a través de la tubería hidráulica (20). Dicho cilindro hidráulico (12) cuenta con un pistón asociado con la bandeja o placa (9).

La barcaza (15) cuando está en su posición anterior se procede al cerrado de las compuertas anteriores (17) y traseras (21) y comienza su desplazamiento a lo largo de las guías hasta contactar con un tope (14), que está unido a un vástago (13) y éste vástago (13) con el pistón (10) de manera que comienza su avance haciendo que las compuertas de salida (6) se abran salga el agua del depósito y comienza la entrada de aire por la chimenea (4) para evitar la formación de vacío en el interior del depósito, el aire circula por medio de válvulas en el interior del depósito hasta ser expulsado, seguidamente las compuertas (6) se cierran y el pistón (10) comienza un movimiento de retroceso hasta su origen momento en el que empieza la elevación de la bandeja o plancha (9) hasta su punto más alto, momento en el que la compuerta (2) se abre y comienza la entrada de agua hacia el interior del depósito (5) y empieza a bajar la bandeja o plancha (9) y el cilindro hidráulico (12) comienza a transmitir la presión hidráulica.

En la figura 2A se pueden observar las diferentes posiciones de la bandeja (9) y del pistón (10). En la figura 2A la bandeja está elevada y el pistón (10) está retraído y en la figura 2B la bandeja (9) está en su posición inferior y el pistón (10) está una posición avanzada.

En la figura 3 se muestran todas las piezas anteriores explosionadas con objeto de poder comprender mejor los detalles constructivos de las mismas.

En la figura 4 se muestra el conjunto generador de electricidad que consiste en una estructura basculante (23) anclada al terreno mediante unas columnas o pilares (27) anclados al terreno mediante unas base de cimentación (29). Esta estructura basculante (23) cuenta con un mástil o pértiga (34) desplazable a través de unos casquillos o abrazaderas (34) montados sobre la estructura basculante (23) y dicha pértiga (34) es desplazable por acción de un cilindro hidráulico (35), contando la estructura basculante (23) con unos topes fijos (36) que limitan el desplazamiento de la pértiga desplazable (29). Por otro lado, el mástil o pértiga desplazable (34) cuenta con una serie de contrapesos (33) y (38) colocados en los extremos de la pértiga desplazable (34).

Los contrapesos (33) y (38) son necesarios para alcanzar el equilibrio de la pértiga (34). Aunque hay una pérdida al tener que desplazar los contrapesos a cambio se reduce considerablemente el desplazamiento del punto de equilibrio que se alcanza por medio de el cilindro hidráulico (35) unida a la pértiga.

La estructura basculante (23) gira 180° en un sentido y en el contrario respecto de un eje (26). Dicha estructura basculante (23) cuenta con una serie de piñones (24) sobre los que discurre una cadena (32) sobre la que está unida una pesa (31) encargada en su descenso de producir el giro de un piñón (25) provisto de unas poleas para transmitir el giro hacia un generador.

La energía hidráulica necesaria para accionar el cilindro hidráulico (35) viene de una tubería o manguera (28) que a su vez está conectada con una bomba hidráulica (30) a la que está conectada la tubería hidráulica (20).

Las figuras 5A y 5B muestran las dos posiciones que puede adoptar la estructura basculante (23) y que cada vez que gira se produce el descenso de la pesa (31) desde su posición más elevada hacia la posición inferior y durante todo ese desplazamiento el movimiento de la cadena se transforma en un giro del piñón (25) para que por medio de unos poleas transmita el giro hacia un generador.

La figura 8 muestra la segunda forma de realización de los medios empleados para la transformación de la energía cinética de una corriente de agua y de la energía potencial del peso del agua, en una energía hidráulica y que consiste en un depósito (5) que cuenta en su parte inferior con unas compuertas (40) y donde en el interior del depósito (5) hay alojada la placa o bandeja (9) que tiene un movimiento de elevación y descenso, estando provista de unas compuertas de bandeja (43), quedando el depósito vinculado con un alerón (39) basculante, donde este alerón (39) cuenta con una abertura central en la que se aloja de manera articular el depósito (5).

El conjunto de alerón (39) y el depósito (5) que unido con un viga (42) que está unida de manera articular con un poste de sujeción (41) de manera que permite la elevación y descenso del conjunto formado por el depósito (5) y el alerón (39).

En una primera posición cuando el deposito (5) junto con el alerón están en su nivel más elevado, la corriente contacta con el extremo posterior (39) del alerón produciendo su basculación lo que produce el hundimiento de su extremo anterior y por ende del depósito (5) comenzando la entrada de agua al interior del depósito (5), que en este caso está abierto superiormente. La entrada de agua produce el descenso de la placa o bandeja (9) y el aire contenido en la parte bajo la placa o bandeja (9) sale por la chimenea (4), en el descenso de la placa o bandeja (9) se produce la carga del cilindro hidráulico (12) que por medio de la tubería hidráulica (20) transmite dicha energía hacia el cilindro hidráulico (35) de manera que produce la basculación de la estructura basculante (23) quedando la pesa (31) en su parte superior y lista para comenzar el descenso.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental.