| REIVINDICACIONES 1. Central de Bombeo al Vacío para la producción de energía eléctrica, 5 utilizando como energía primaria, la energía de la red eléctrica. La motobomba (1) bombea agua (dulce o salada) desde la parte inferior del deposito (7) a la parte superior del mismo, donde se a efectuado el vacío, con la motobomba (3). La descarga de la motobomba (1) se conecta con la entrada del turbogenerador (2), con la tubería (5) y evacúa al vacío. El condensador (8), condensa el vapor del0 deposito (7), producido por la recirculación del agua. La motobomba (1), el turbogenerador (2) y la motobomba de vacío (3) están conectadas a la red eléctrica (6). Un proceso, caracterizado porque la evacuación de la turbina hidráulica se hace al vacío. El vacío aumenta la altura del salto y como consecuencia la potencia de la turbina hidráulica (2). 5 0 5 Jυ HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) |
Sector de Ia técnica
El proceso se encuadra en el sector técnico de las centrales de producción de energía eléctrica, mas concretamente en las centrales hidroeléctricas de bombeo.
Estado de la técnica
Actualmente, según la clase de energía primaria utilizada, se tienen los siguientes tipos: Centrales hidroeléctricas, cuando las maquinas productoras de energía, son accionadas por turbinas hidráulicas. Se dividen en centrales de agua corriente, en la que no existe la posibilidad de acumulación de liquido, por lo cual toda el agua recibida se utiliza sin intervalos de tiempo, centrales de embalse, en las cuales, es posible la conservación en embalses construidos aguas arriba, por lo cual el aprovechamiento del agua puede efectuarse en el momento deseado y centrales de bombeo, en las cuales el agua es bombeada de un embalse inferior a otro superior, normalmente se bombea, cuando el consumo en la red eléctrica es menor y se turbina cuando el consumo es mayor. Centrales térmicas, cuando las maquinas motrices son de vapor (generalmente turbinas) o bien motores de combustión interna. Dependiendo de la materia prima utilizada para la producción de vapor, tenemos, centrales térmicas de carbón, centrales térmicas de fuel-oil y centrales térmicas de gas o ciclo combinado. Centrales nucleares o atómicas, son las que utilizan la energía producida por la transmutación del átomo para producir calor, que serviría a su vez, para accionar las maquinas eléctricas. Centrales geotermoelectricas, son las que aprovechan, el vapor desprendido espontáneamente de la corteza terrestre. Energías renovables, son las que utilizan
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) la energía producida por los fenómenos naturales, como el viento, el sol, las olas, las mareas o la biomasa.
Seria deseable, que Ja-producción de energía eléctrica no dependiera de una manera significativa del petróleo y sus derivados, para evitar la especulación que se produce en el sector y las emisiones de CO2 a la atmósfera.
La presente invención utiliza como energía primaria, la energía eléctrica de la red, para mover una motobomba, que recircula agua (dulce o salada) de la parte inferior de un depósito a la parte superior del mismo, donde se ha efectuado el vacío. La descarga de la motobomba, se conecta con un turbogenerador hidráulico, que evacúa en la parte superior del depósito, al vacío.
Cuando se trabaja con un vacío de 9 m.c.a. o 684 mmHg y una presión de descarga de la motobomba de menos de 8 m.c.a., el proceso se compota de una manera excepcional, el consumo eléctrico de la motobomba es menor que la energía eléctrica producida en el generador. Un proceso trabajando en las condiciones expuestas, autoalimentaria la red eléctrica y la regularía, evitando la dependencia del petróleo y las emisiones de CO2.
Descripción detallada de la invención.
La formula para el cálculo de la potencia de una turbina es:
Pt = 9,8QHRt donde
Pt = Potencia de la turbina en KW Q = Caudal en ni3/seg.
H = Altura neta del salto o diferencia de presión entre la entrada y la salida en metros
Rt = Rendimiento de la turbina
La formula para el cálculo de la potencia de una bomba es:
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Pb = 9,8QH/Rt donde
Pb = Potencia de la bomba en KW Q = Caudal en m3/seg.
H = Altura neta de elevación o descarga o diferencia de presión entre la salida y la entrada en metros
Rt = Rendimiento de la bomba
Aplicando las formulas al proceso de diagrama n° 1 tenemos para la turbina
(2)
Pt = 9,8Q(Hd+Hv) Rt donde
Pt = Potencia de la turbina en KW Hd = Altura de elevación o descarga de la bomba (1), en metros
Hv = Altura correspondiente al nivel de vacío en metros Rt = Rendimiento de la turbina
Para la bomba (1)
Pb = 9,8QHdZRb donde
Pb = Potencia de la bomba en KW
Q = Caudal en m3/seg. Hd = Altura de elevación o descarga en metros de la bomba (1)
Si dividimos la potencia de la turbina (Pt) por la potencia de la bomba (1) tenemos:
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Pt/Pb = 9,8Q (Hd+Hv)RtZ9,8QHdZRb =(Hd+Hv)RtRvZHd =
= (1+HvZHd)RtRb de donde
Pt = (1+HvZHd)RtRvPb
Si trabajamos con un nivel de vacío de 9 m.c.a. equivalentes a 684 mmHg y el rendimiento de la motobomba(l) y el turbogenerador(2) es del 70%, tenemos que
Pt = (1+9ZHd) 0,49Pb
Para que el proceso sea rentable el consumo eléctrico de la motobomba (1), tiene que ser menor que la energía eléctrica producida en el turbogenerador (2) o que
(1+9ZHd) 0,49 > 1
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Si tabulamos los resultados para distintos valores de Hd tenemos:
Se observa que para una altura de descarga de la motobomba (1) de 1 a 8 metros la función (1+9/Hd) 0.49 > 1 o que la potencia eléctrica de la turbina (Pt) es mayor que la potencia eléctrica de bomba (Pb).
Diagrama n° 1
La motobomba(l) aspira agua(dulce o salada) de la parte inferior del deposito(7), y descarga a la parte superior del mismo, donde se ha efectuado el
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) vacío, con la motobomba (3).La descarga de la motoboinba(l) se conecta con el turbogenerador(2), con la tubería(5). El deposito (7) esta conectado con el condensador (8), para condensar el vapor producido por la recirculación. La motobomba (1), el turbogenerador (2) y la motobomba de vacío (3) están conectadas a la red eléctrica (6)
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)