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Title:
UNIT FOR GENERATING ELECTRIC ENERGY USING HYDROGEN GAS OR OTHER FUELS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/100174
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a unit for generating electric energy using hydrogen gas or other fuels, made up of an internal combustion engine (I) modified to operate with hydrogen gas fuel obtained from a unit for generating hydrogen gas (3). During operation, said internal combustion engine (I) transmits a mechanical rotational movement, via a series of double-groove pulleys (4) and at least four belts (5a), to a system for transmitting and reducing speed (5b) which is connected to a permanent magnet neodymium alternator supported by a frame (10a) and a supporting shaft (10b). The generator unit has an additional power source made up of at least one battery bank (II) with a voltage inverter (12) and a load controller (12b) which is supplied by an alternator (27) located on and bolted to the combustion engine (I). Likewise, it has an electronic control board (13) and a touchscreen as a functional controller (14).

Inventors:
LOPEZ GARRIDO JOHN (CL)
Application Number:
PCT/CL2017/000037
Publication Date:
May 31, 2019
Filing Date:
November 27, 2017
Export Citation:
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Assignee:
LOPEZ GARRIDO JOHN (CL)
GUIM CHANG GUILLERMO (CL)
International Classes:
H02N11/00; F03G7/00
Domestic Patent References:
WO2017152295A12017-09-14
WO2015137851A22015-09-17
Foreign References:
DE102013001944A12014-08-21
EP2390384A12011-11-30
Attorney, Agent or Firm:
RAMOS IBARRA, Leandro (CL)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1.- Unidad generadora de energía eléctrica autosustentable a base de gas de hidrógeno u otros combustibles, de bajo consumo de combustible y alta eficiencia en el suministro de energética eléctrica y de baja contaminación acústica, CARACTERIZADO porque la unida generadora autosustentable de energía eléctrica; está conformada por un motor de combustión interna (I). que es refrigerado por un radiador y enfriador de agua (2), dicho motor de combustión interna (I), está modificado para funcionar de manera óptima y segura con combustible de gas de hidrógeno, que proviene de una unidad generadora de gas hidrógeno (3); el motor de combustión interna (I), en funcionamiento transmite un movimiento rotacional mecánico a través de una serie de poleas de doble canal, y al menos cuatro correas, a un sistema de transmisión y reducción de velocidad (4), de diferentes diámetros y que va soportado sobre una estructura de soporte (5) de la unidad generadora autosustentable; dicho sistema de trasmisión y reducción de velocidad (4), está provisto de un eje longitudinal (G). que va montado sobre unos rodamientos de descanso fijos (7) y al menos dos poleas (8a) y (Gb); una ubicada frontalmente y. otra posterior, la polea posterior (8b) está a su vez conectada con unas correas de transmisión (9) a otra polea superior (8c), y la polea. (8a) va conecta con correas de transmisión (9a) a la polea superior (8d) la que se encuentra ubicada con el volante del motor de combustión (I). y dicha polea (8c) va conectada a un alternador de neodimio de imanes permanentes (ID), que es soportado por una masa (10a) y un eje de descanso (IQb); dicha unidad generadora autosustentable, cuenta con una fuente de energía adicional de respaldo, que está conformada de al menos un banco de baterías (II), con un inversor de voltaje (12), un controlador de carga (12b), que es alimentado por un alternador (27), el que va situado y apernado al motor de combustión (I) y demás posee una tarjeta de control electrónico (12), para controlar ordenar funciones, monitorear, activar y manipular funciones de todo el sistema de la unidad generadora autosustenta ble, la que va montada sobre la estructura de soporte (5). la que está provista además, con una pantalla táctil como controlador funcional (14).

2.- Unidad generadora de energía eléctrica autosustentable a base de gas de hidrogeno u otros combustibles, según la reivindicación I, CARACTERIZADO porque el motor de combustión interna (I), obtiene para su arranque inicial un voltaje y un amperaje del banco de baterías (II), que va conectado a través de cables eléctricos (15a); el inversor de voltaje (12) para energizar el generador de hidrógeno (2), desde la pantalla táctil (14). la que está dispuesta como controlador funcional y que va conectada a la estructura de soporte (B); a su vez, también recibe este motor de combustión interna (I) gas de hidrogeno a través de un conducto o manguera (17), desde la unidad generadora de gas de hidrógeno (2), quedando así este motor de combustión interna (I) funcional a 750 rpm, o más, a su vez, este motor de combustión interna (I) por concepto de funcionamiento mecánico genera una temperatura la cual es controlada y refrigerada por el radiador de agua (2), este radiador está conectado al motor de combustión interna (I) con dos mangueras (17a) y (17b); el movimiento rotacional mecánico producido por el motor a combustión interna (I), transmite movimiento rotacional y fuerza mecánica, medida en horsepower a través de la polea frontal (8a) al conjunto de transmisión y reducción de velocidad (4), a través, de la conexión de las correas de transmisión 8pk (8a) y correas (8) con la Polea (8c), las que van conectada con el eje longitudinal (8), a su vez, este eje en el cuerpo de transmisión y reducción (4), utiliza rodamientos (7) para su óptimo funcionamiento; dicho eje longitudinal (8) conecta con la polea posterior (8b) y con dos correas de transmisión 8pk (8) se conecta con la polea (8c), la que va montada sobre el eje del alternador de neodimio de imanes permanentes (ID), recibiendo así el movimiento rotacional mecánico con una velocidad determinada en rpm y una fuerza medida horsepower para su funcionamiento y posterior entrega de energía eléctrica al sistema a consumir a través de una un enchufe conector de salida (18).

3.- Unidad generadora de energía eléctrica autosustentable a base de gas de hidrógeno u otros combustibles, según la reivindicación I, CARACTERIZADO porque un porcentaje de la energía eléctrica que genera el alternador de neodimio de imanes permanentes (ID), es utilizada por la unida generador de hidrógeno (3) y este se encarga de suministrar EI combustible de gas de hidrógeno para el óptimo funcionamiento del motor de combustión interna (I), todas las funciones eléctricas y electrónicas van conectadas entre sí mediante cables, relay, sensores, actuadores y controladores descritos anteriormente en el sistema a través de la tarjeta de control electrónico (13).

4.- Unidad generadora de energía eléctrica autosustentable a base de gas de hidrógeno u otros combustibles, según la reivindicación I,

CARACTERIZADO porque la unidad generadora de hidrógeno (3) alimenta el motor de combustión interna (I), mediante un cnnducto (17) provisto de un dosificador (IB), el cual es controlado por la tarjeta electrónico (13). para proporcionar el gas de hidrógeno en una cantidad óptima y controlada para su mayor eficiencia, dicha unidad generadora de hidrógeno (3). utiliza agua para su funcionamiento a través de un conector de entrada (IB), la energía generada por el alternador de neodimio (ID), se transmite a un tablero de control (14) el cual dispone de tres fases (2D). de las cuales solo dos son para entrega general y una para abastecer de energía al generador de hidrógeno (3).

5.- Unidad generadora de energía eléctrica autosustentable a base de gas de hidrógeno u otros combustibles, según la reivindicación I. CARACTERIZADO porque la unida generadora de la invención, cuenta para el monitoreo. con un sensor de temperatura (21), un sensor de presión de aceite (22), ambos ubicados en el motor de combustión interna (I); un sensor de revoluciones por minuto (23), ubicado sobre el eje del alternador de neodimio (ID) y otro sensor de revoluciones (24) ubicado sobre el volante de motor de combustión interna (I). además monitorea todo tipo de lectura en la pantalla táctil de control (14). voltaje, amperes y ciclos de corriente.

Description:
UNIDAD GENERADORA DE ENERGÍA ELÉCTRICA A

BASE DE GAS DE HIDRÓGENO U OTROS COMBUSTIBLES

Antecedentes de la Invención

La invención trata de una unidad generadora de energía eléctrica autosustentable a base de gas de hidrógeno u otros combustibles, etc., provisto de medios y dispuestos dichos medios de manera de generar en forma eficiente suministro de energía eléctrica, para el consumo doméstico e industrial.

En lo que se refiere al estado de la técnica, podemos citar la patente PCT/CL2016/000011, la que se refiere a una unidad generadora de energía eléctrica autosustentable, que produce electricidad a 0% de costo de consumo, está conformada por un soporte estructural (2), de la unidad generadora eléctrica (I), está constituida al menos de un motor eléctrico motriz (2), caracterizada porque para su funcionamiento inicial y permanente de dicha unidad generadora electricidad (I). extrae energías, de un primer banco de baterías de ciclo profundo de I2v (4). para el motor motriz (3), el que está conectado de forma interna a un reductor (5), mediante un eje longitudinal inferior (G). el que a su vez es soportado por un rodamiento de bolas rígidas de descanso (7), en su extremo de salida (8), va acoplado a una polea dinámica (B), la que transmite movimiento mediante una correa (ID), la cual está conectada a otro eje longitudinal superior independiente (II), mediante otra polea superior menor (12), donde el eje longitudinal superior independiente (II). el que es soportado por dos rodamientos rígidos de bolas (12), y en la zona central, se acopla a su vez, a un volante de energía (14), el cual transmita movimiento a través de su eje longitudinal (II) a otra polea dinámica (15) similar a la polea superior menor (12), a través, de una correa (IB) y ésta a una polea inferior menor (17); la que va conectada a un alternador de imanes permanentes de neodimio (18), el cual entrega energía de recarga a un segundo banca de baterías de ciclo profundo de I2v (IB), las que a su vez; alimentan a un inversor de voltaje (2D), a un tablero de control eléctrico (21), a un variador de frecuencia (22) y a una tarjeta de desarrollo electrónico (23).

Otra patente de invención es la W020I5I3785IA2 (ALMAMYHAMAD), la que se refiere a un método para producir energía eléctrica, que consiste simplemente en permitir que una masa caiga verticalmente de arriba a abajo sobre una superficie conectada a un sensor, bajo el efecto de la gravedad, que atrae la masa al suelo. La caída de la masa provoca la rotación del eje de accionamiento, que está conectado al otro extremo del cable de una polea, que se desenrolla en el sentido opuesto, cuyo efecto es tensar el muelle asegurado a la polea y activar la caja de cambios tal que la velocidad del motor está desacoplada y se genera energía. Cuando la masa vuelve a subir, el resorte retiene el exceso de energía latente. La señal recibida del sensor permite como máximo el 40% de la energía generada por el motor principal para ayudar al resorte a liberar la energía latente y convertirla en energía cinética, lo que permite que la masa se eleve. El motor secundario, que está conectado al motor principal, compensa la pérdida de energía utilizada para elevar la masa. A diferencia del motor principal, que genera energía y utiliza la cantidad necesaria : para elevar la masa, el motor secundario genera energía en ambas direcciones de movimiento de la masa debido al hecho de que gira en sentido horario y antihorario. Los motores utilizados están conectados en serie a un dispositivo para almacenar la energía generada (batería).

Las ventajas de la unidad generadora de energía eléctrica de la invención, son las siguientes:

❖ No requiere tendido eléctrico de largas extensiones.

❖ El desgaste mecánico es mínimo, ya que el motor de combustión de unidad generadora trabaja permanentemente en estado de ralentí.

❖ Gasto mínimo de consumo de combustible.

❖ Gasto mínimo de mantención.

❖ No requiere conexión al servicio del sistema conecta al servicio interconectado central.

❖ Mínimo costo energético.

❖ Puede operar en cualquier zona geográfica, incluso en zonas subterráneas.

❖ Baja contaminación acústica.

❖ No requiere ninguna fuente de energía de biomasas.

❖ No produce contaminación ambiental.

❖ Alta eficiencia energética. El objetivo de la invención es producir corriente eléctrica de uso doméstico e industrial, de muy bajo consumo de combustible no contaminante, usando para ello la retroalimentación como fuente de abastecimiento. Breve descripción de las figuras

Para comprender mejor la invención, para la una unidad generadora de energía eléctrica autosustentable a base de gas de hidrógeno u otros combustibles, la describiremos en base a las figuras que forman parte integral de está invención, sin que ello signifique restringirla a modificaciones obvia, que pudiesen surgir, en donde:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva de la unidad generadora de energía eléctrica de la invención, vista desde una posición lateral derecha.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de la unidad generadora de energía eléctrica de la invención, vista desde una posición posterior lateral derecha.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva de la unidad generadora de energía eléctrica de la invención, vista desde una posición lateral izquierda.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva de la unidad generadora de energía eléctrica de la invención, vista desde una posición posterior lateral izquierda. La figura 5 muestra una vista en elevación lateral derecha de la unidad generadora de energía eléctrica, de la invención.

La figura 6 muestra una vista en elevación lateral izquierda de la unidad generadora de energía eléctrica, de la invención.

La figura 7 muestra una vista de la planta superior de la unidad generadora de energía eléctrica, de la invención.

La figura 8 muestra una vista de la planta inferior de la unidad generadora de energía eléctrica, de la invención.

La figura 9 muestra una vista en elevación posterior de la unidad generadora de energía eléctrica, de la invención.

La figura ID muestra una vista en elevación frontal de la unidad generadora de energía eléctrica, de la invención.

Descripción de la Invención

En atención a las figura I a 10. la invención para la unidad generadora autosustentable de energía eléctrica, a base de gas de hidrógeno u otros combustibles; está conformada por un motor de combustión interna (I), que es refrigerado por un radiador y enfriador de agua (2), dicho motor de combustión interna (I), está modificado para funcionar de manera óptima y segura con combustible de gas de hidrógeno, que proviene de una unidad generadora de gas hidrógeno u otros combustibles (3); el motor de combustión interna (I) en funcionamiento en ralentí, transmite un movimiento rotacional mecánico, a través, de una serie de paleas de doble canal, y al menos cuatro correas, a un sistema de transmisión y reducción de velocidad (4), de diferentes diámetros que va suportado a una estructura (5), dicho sistema de trasmisión y reducción de velocidad (4), está provisto de un eje longitudinal (G), que va montado sobre unos rodamientos de descanso fijos (7) y al menos dos paleas (8a) y (8b): una ubicada frontalmente y otra posterior, la polea posterior (8b) está a su vez conectada con correas de transmisión

(9) con otra polea (8c), y la polea (8a) va conectada con correas de transmisión con una polea (8 d), la que se encuentra ubicada con el volante del motor de combustión (I); la polea (8c) va conectada a un alternador de neodimio de imanes permanentes (10), que es soportado por una masa (10a) y un eje de descanso (10b) y un rodamiento de descanso fijo (IDc), a su vez esta unidad generadora autosustentable. cuenta con una fuente de energía adicional de respaldo, que está conformada de al menos un banco de baterías

(11), con un inversor de voltaje (12), un controlador de carga (12b), que es alimentado por un alternador (27), el que va situado y apernado al motor de combustión (I), y asimismo posee una tarjeta de control electrónico (13), para controlar ordenar funciones, monitorear. activar y manipular funciones, de todo el sistema de la unidad generadora autosustentable de la invención, el cual va montado sobre la estructura (5), la que está provista con una pantalla táctil como controlador funcional (14).

El motor de combustión interna (I), modificada para funcionar con combustible de gas de hidrógeno (3) u otros combustibles, obtiene para su arranque inicial, un voltaje y un amperaje del banco de baterías (II). que van conectado a través; de unos cables eléctricos (15a). El inversor de voltaje

(12) para energizar el generador de hidrógeno (3), desde dicha pantalla táctil (14). la que está dispuesta como controlador funcional y que está instalada a la estructura (5), también recibe este motar de combustión interna (I), gas de hidrógeno, por un conducto D manguera (17), conectada a la unidad generadora de gas hidrógeno (3), quedando así este motor de combustión interna (I) funcionando a 750 rpm. o más; a su vez, este motor de combustión interna (I). por concepto de funcionamiento mecánico, genera una temperatura la que es controlada y refrigerada por el radiador de agua (2), el que está conectado al motor de combustión interna (I), con dos mangueras (17a) y (17b) para su enfriamiento. El movimiento rotacional mecánico producido por el motor a combustión interna (I). transmite movimiento rotacional y fuerza mecánica, medida en horsepower desde la polea (8a) y (8b) al conjunto de transmisión y reducción de velocidad (4), conectada con dos correas 8pk (9) con la polea (8b). la que está conecta con el eje longitudinal (6). este eje del cuerpo de transmisión (4). utiliza en sus extremos rodamientos de descanso fijos (7), para su óptimo funcionamiento; dicho eje longitudinal (6) conecta con la polea posterior (8c), la que se conecta con las correas (9) y estas correas se conecta con la polea (8b). la que va montada sobre el eje de descanso (10b). del alternador de neodimio de imanes permanentes (IG), recibiendo así el movimiento rotacional mecánico, con una velocidad determinada en rpm y una fuerza medida horsepower, para su funcionamiento y posterior entrega de energía eléctrica al sistema a consumir, a través ,de un enchufe conector de salida de electricidad (18).

Un porcentaje de la energía eléctrica, que genera el alternador de neodimio de imanes permanentes (10), es utilizada por la unidad generador de hidrógeno (3) y este se encarga de suministrar el combustible de gas de hidrógeno para el óptimo funcionamiento del motor de combustión interna (I). Todas las funciones eléctricas y electrónicas van conectadas entre sí mediante cables, relay, sensores, actuadores y controladores descritas anteriormente en el sistema, a través, de una tarjeta de control electrónica (13).

La unidad generadora de hidrógeno (3). alimenta el motor de combustión interna (I). mediante un conducto (17), el que está provisto de un dosificador (13), el cual es controlado por la tarjeta de control electrónico (13), para proporcionar el gas de hidrógeno en una cantidad óptima y controlada para su mayor eficiencia, dicha unidad generadora de hidrógeno (3), utiliza agua para su funcionamiento a través de un conector de entrada (19), la energía generada por el alternador de neodimio (10), se transmite al tablero de control (14), el cual dispone de tres fases (20), de las cuales solo dos son para entrega general y una para abastecer de energía al generador de hidrógeno (3).

La unidad generadora de la invención, cuenta además para su monitoreo, con un sistema de sensores: un sensor de temperatura (21), un sensor de presión de aceite (22), ambos ubicadas en el motor de combustión interna (I), un sensor de revoluciones por minuto (23), ubicado sobre el eje del alternador de neodimio (10) y otro sensor de revoluciones (24). ubicado sobre el volante de motor de combustión interna (I). además monitorea todo tipo de lectura en la pantalla táctil de control (14), voltaje, amperes y ciclos de corriente.