CAMPO TÉCNICO

Trata o presente modelo de utilidade de uma nova disposição construtiva introduzida em usina elétrica modular dotada de sistema de transformador de alta tensão para conexão direta em sistema de distribuição de energia integrados em contêineres ISO ou similares, onde, notadamente, dita integração permite a conexão direta da usina modular com o sistema de distribuição de energia permitindo a rápida e fácil instalação em áreas remotas/isoladas.

HISTÓRICO DA TÉCNICA

É sabido que em muitas áreas remotas, tais como, comunidades rurais isoladas, mineradoras, plataformas de petróleo, locais pós-tempestades, terremotos, etc, ou áreas em tempos de conflito o fornecimento de energia convencional não existe, dada à dificuldade de acesso para a implantação de usinas geradoras de energia ou, ainda, a dificuldade na recuperação do local isolado impedindo o prosseguimento das atividades económicas, bem como, a inacessibilidade de equipamentos elétricos de hospitais, mercados, estabelecimentos comerciais, redes de comunicação, entre outros.

Para tanto, existe no mercado instalações de geradores modulares que promovem à acessibilidade a energia elétrica, sendo, basicamente, compreendidas por contêineres, canópias ou assemelhados onde são instalados motores, grupos de geradores, sistema de refrigeração ou arrefecimento, entre outros equipamentos e dispositivos.

Ocorre que ditos geradores modulares convencionais necessitam de equipamentos adicionais para serem utilizados, pois não contemplam meios para a conexão direta com o sistema de distribuição de energia previsto no local exigindo a instalação de equipamentos e construções adicionais, tais como transformadores elevadores, cabos externos de baixa tensão, fusíveis, tanques externos, contenções de óleo, estruturas cíveis, etc. de forma a inviabilizar a instalação do módulo de gerador.

Atualmente, existe no mercado empresas voltadas a fabricação de geradores modulares, tais como, as empresas denominadas "Gerasol" e "Maquigeral", as quais utilizam contêineres para a composição dos módulos geradores, porém, apesar de preverem unidades modulares com até quatro geradores os mesmos são voltados ao uso industrial, pois necessitam de equipamentos de elevação de tensão para operar em sistemas de distribuição impossibilitando o uso para a geração de energia elétrica em locais remotos.

ANÁLISE DO ESTADO DA TÉCNICA

Em pesquisa realizada em banco de dados especializados foram encontrados documentos referentes a contêineres providos de geradores de energia elétrica, tal como, o documento de n^. PI 0605454-4 compreendido por um corpo principal, constituído a partir de um container que acondiciona internamente uma plataforma sobre a qual são posicionados dois motores dotados de sistema de injeção eletrônica - alimentados por diesel, biodiesel puro ou misturado com diesel acondicionado em um reservatório de combustível disposto na secção traseira, enquanto a secção dianteira detém inferiormente uma caixa de força sobre a qual verifica-se um painel de controle, sendo que o dito contêiner provido, em suas secções laterais e secção dianteira, de portas.

O documento de n2. MU 9002049-9 prevê contêiner com duplo grupo gerador que pertence ao campo da engenharia elétrica e trata de um equipamento para geração de energia alternada ou contínua que pode assumir várias solicitações lê esforços ou trabalho mecânico e elétrico e integra um contêiner isolado acusticamente, dotado com um conjunto de portas com venezianas nas quatro faces laterais, para entrada de ar duas saídas de ar quente nas arestas menores de topo, duas saídas lê escape com caixa silenciadora no topo central internamente ao contêiner há dois conjuntos de grupos moto gerador, cada qual composto por um motor a explosão interligada por acoplamento elástico a um gerador elétrico o sistema de arrefecimento é composto por um insuflador de ar horizontal encimado pelo radiador, também horizontal e pela caixa de deflexão de ar; dois tanques de combustível de considerável capacidade, podem se alocar dentro ou fora do contêiner.

O documento de n2. MU 8600241-4 apresenta cabine para grupo gerador motorizado, construída em material polimérico moldado em "fyberglass", contendo duas paredes contrapostas com moldura alteada de ventilação, sendo uma delas com duas portas reforçadas e outra, com portas operacionais de entrada, tendo uma delas um visor de inspeção, e ainda, teto abaulado com reforços transversais, carenagem frontal, posterior, também com aletas de ventilação, onde todo o conjunto é apoiado em um chassi de perfilado metálico e refere-se a uma base plana, sobre a qual é afixado o motor de explosão acoplado ao gerador elétrico, onde suas extremidades se afixam suportes atenuadores, dianteiro e traseiro que respectivamente suportam silenciadores de sucção dianteira e de exaustão traseiro, pertinente à tomada de ar do radiador e troca térmica entre o interior e o exterior da cabine.

Observando os documentos citados acima, nota-se como principal inconveniente o fato dos mencionados produtos necessitarem de componentes adicionais para a conexão dos mesmos com a rede de distribuição de energia elétrica dificultando a instalação. Desta feita, a breve pesquisa revela que o objeto ora privilegiado é diferenciado, principalmente por ter características que facilitam a aplicação, além do módulo prever uma superfície antiderrapante e metalizada gerando segurança para os transeuntes.

BREVE DESCRIÇÃO DO OBJETO

Pensando em proporcionar melhorias ao mercado consumidor, o requerente desenvolveu uma nova disposição construtiva introduzida em disposição construtiva introduzida em usina elétrica modular dotada de sistema de transformador de alta tensão com conexão direta em sistema de distribuição de energia integrados em contêineres ISO ou similares.

Mencionada usina elétrica modular é fornecida em contêiner do tipo marítimo ISO de 20 ou 40 pés o qual prevê controle de ruídos e apresenta subdivisão de acordo com a disposição de um conjunto de unidades, as quais são integradas entre si e passíveis de gerar energia em média tensão, sendo que ditas unidades podem ser definidas como: i) unidade gerador; ii) unidade de arrefecimento; iii) unidade transformador e distribuição.

Dito contêiner prevê entradas de ar que colaboram com a refrigeração, bem como, portas de acesso e inspeção que facilitam a manutenção da usina, tal como, a substituição dos geradores por meio das portas de acesso, sendo que cada gerador é instalado em respectivos trilhos que, também, auxiliam na retirada dos mesmos.

Dita unidade gerador pode apresentar quatro ou dois geradores, os quais são movidos por motores automotivos alimentados a gás, diesel ou biodiesel de forma a trazer economia quando comparados com motores industriais de maior porte, além de que cada gerador prevê escape de gases instalado na parte superior do contêiner.

Já a unidade de distribuição prevê disjuntores de proteção para os grupos geradores, barramento de baixa tensão, transformador de distribuição, disjuntor de proteção em alta tensão em 13,8kV, 34,5kV, 13,2 kV ou 4, 16kv com saída em tensões a serem conectadas diretamente no sistema elétrico local.

Dita usina, prevê, ainda, tanques embutidos compreendidos por parede dupla, os quais são instalados na base do contêiner permitindo a contenção de óleo/água contaminados e, consequentemente, a eliminação de construções para a contenção dos ditos poluentes.

A principal vantagem reside no fato da dita usina elétrica modular não necessitar de outros equipamentos auxiliares para a conexão com o sistema de distribuição de energia facilitando e agilizando a instalação da usina em qualquer local ou área remota.

Outra vantagem reside no fato da composição da usina por múltiplas u nidades permitirem a operação otimizada de cada grupo, como por exemplo, o acionamento e/ou desligamento dos motores devido às variações de carga onde a usina ora inovada pode operar com sua máxima eficiência com cargas de 25%, 50%, 75% e 100% de sua ca rga nominal diferenciando-se de grupos geradores maiores que operam eficientemente quando prevêem pelo menos 80% da carga de maquina .

Outra vantagem reside no fato da dita usina modular poder ser instalada sem obra civil reduzindo os custos com mão de obra e material.

Outra vantagem reside no fato da dita usina elétrica modular, basicamente, permitir o tra nsporte marítimo, rodoviário ou pluvial viabilizando o transporte para qualquer local.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das características do modelo de utilidade e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representou o seguinte:

a figura 1 ilustra uma vista esquemática da ligação da rede de distribuição de energia conectada a usina elétrica modular;

a figura 2 mostra uma vista em perspectiva de um exemplo de montagem da usina ora inovada com quatro geradores com hélice acoplada;

a figura 3 representa uma vista superior da usina elétrica modular montada na estrutura de um contêiner;

a figura 4 revela uma vista lateral da usina elétrica modular;

as figuras 5 e 6 ilustram diagramas elétricos unifilar para uma usina com dois ou quatro geradores;

as figuras 7, 7 A, 7B, 7C e 7D representam as vistas em perspectiva, superior, laterais e posterior de uma segunda variação de montagem da usina com quatro geradores com hélice motorizada;

as figuras 8, 8 A, 8B, 8C, 8D e 8E ilustra m as vistas em perspectiva, superior, laterais, frontal e posterior de uma terceira variação de montagem da usina com dois geradores com hélice acoplada; e as figuras 9, 9A, 9B, 9C, 9D e 9E revelam vistas em perspectiva, superior, laterais, frontal e posterior de uma quarta versão construtiva de montagem da usina com dois geradores com hélice motorizada.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO OBJETO

Com referências aos desenhos ilustrados, o presente modelo de Utilidade se refere a uma "DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA INTRODUZIDA EM USINA ELÉTRICA MODULAR DOTADA DE SISTEMA DE TRANSFORMADOR DE ALTA TENSÃO PARA CONEXÃO DIRETA EM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA INTEGRADOS EM CONTÊINERES OU SIMILARES", mais precisamente trata-se de usina elétrica modular (1) do tipo utilizada para fornecimento de energia em áreas remota, tais como, comunidades rurais isoladas, mineradoras, plataformas de petróleo, locais 5 pós-tempestades, terremotos, etc, ou áreas cujo fornecimento de energia convencional não existe.

Segundo o presente modelo de utilidade, dita usina elétrica modular (1) é fornecida em contêiner (2) do tipo marítimo ISO de 20 ou 40 pés provido de controle de ruídos e configurado por um i o conjunto de unidades (Ud) integradas entre si e passíveis de gerar energia em média tensão para a alimentação de sistema de distribuição de energia local (Sb), sendo que ditas unidades são definidas como: i) unidades geradoras (Ul); unidade de arrefecimento (U2); unidade de distribuição e transformador (U3). Na porção interna da base (2A) do contêiner (2) são

15 instalados tanques embutidos (3) compreendidos por parede dupla para a contenção de óleo/água contaminados, enquanto que na cabine (4) que compõe a unidade de arrefecimento (U2) são previstas entradas de ar (4a) que auxiliam na refrigeração e pelo menos um par de ventiladores (5).

Ditas unidades geradores (Ul) podem apresentar

20 quatro ou dois geradores (6), os quais, por sua vez, são movidos por motores automotivos (7), sendo que cada motor (7) é acoplado numa tubulação de escape (8) dos gases que é instalado na parede superior (2b) do contêiner (2).

As unidades geradoras (Ul) são adjacentes à 25 unidade de distribuição e transformador embutido num tanque de retenção de óleo de isolação (U3), a qual compreende disjuntores de proteção (9) para os grupos geradores (6), barramento de baixa tensão (10), transformador de distribuição (11) em 13,8kV, 34,5kV, 13,2kV ou 4,16kv com saída em tensões a ser conectadas diretamente na rede de distribuição através de seu disjuntor de proteção em alta tensão (Sb).

Numa versão construtiva preferencial, dito contêiner (2) prevê portas de acesso (2c) e inspeção (2d) dispostas nas unidades gerador (U l) e unidade de arrefecimento (U2) para a manutenção da usina (1), além de prever respectivos trilhos (12) dispostos na unidade (Ul) para o apoio dos geradores (6).

A composição das unidades (Ul), (U2) e (U3) no contêiner (2) pode ser configurada da seguinte forma:

a) 04 - quatro - geradores (6) na unidade gerador (U l) em contêiner de 40 pés com ventilação por motor elétrico na unidade de arrefecimento (U2) e uma unidade de distribuição e transformador (U3);

b) 04 - quatro - geradores (6) na unidade gerador (Ul) em contêiner de 40 pés com ventilação acoplada por motor a gás, diesel ou biodiesel na unidade de arrefecimento (U2) e uma unidade de distribuição e transformador (U3);

c) 02 - dois - geradores (6) na unidade gerador (Ul) em contêiner de 20 pés com ventilação por motor elétrico na unidade de arrefecimento (U2) e uma unidade de distribuição e transformador (U3);

d) 02 - dois - geradores (6) na unidade gerador (Ul) em contêiner de 20 pés com ventilação acoplada por motor a gás, diesel ou biodiesel na unidade de arrefecimento (U2) e uma unidade de distribuição e transformador (U3).

A usina elétrica modular com efeito tridimensional traz significativas vantagens em relação aos documentos do estado da técnica, enquadrando-se perfeitamente nos critérios que definem o modelo de utilidade, ou seja, realiza a combinação e modificação de elementos já conhecidos trazendo nova forma ou disposição, resultando em melhoria funcional no seu uso ou em sua fabricação.

Foi descrita a realização preferida do presente modelo de utilidade, sendo que quaisquer modificações e/ou alterações devem ser compreendidas como dentro do escopo do modelo de utilidade apresentado.