BRPI1000863A2 - continuous flow hydraulic power generator - Google Patents
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Abstract
GERADOR DE ENERGIA HIDRáULIC O DE FLUXO CONTìNUO. A presente invenção refere-se a um gerador de energia elétrica que através de uma tubulação contínua, moldada e dobrada de forma adequada e atuando em conjunto com a força da gravidade, cria um fluxo contínuo de líquidos fazendo movimentar um conjunto gerador (turbina / dínamo). Caracterizada por conseguir alcançar as mesmas capacidades de geração de energia das grandes hidroéletricas e usinas nucleares, porém 100% limpa "zero de emissões", não necessitando de gigantescos reservatórios nem de materiais perigosos a saúde, muito menos da queima de combustíveis.CONTINUOUS FLOW HYDRAULIC POWER GENERATOR. The present invention relates to an electric power generator that, through continuous tubing, molded and bent properly and acting together with the force of gravity, creates a continuous flow of liquids making a generator set move (turbine / dynamo) ). Characterized by being able to achieve the same power generation capacities as the large hydroelectric and nuclear power plants, but 100% clean "zero emissions", not requiring gigantic reservoirs or materials hazardous to health, much less the burning of fuels.
Description
"GERADOR DE ENERGIA HIDRÁULICO DE FLUXO CONTÍNUO"."CONTINUOUS FLOW HYDRAULIC POWER GENERATOR".
A presente invenção refere-se a um gerador de energia elétrica que através de uma tubulação contínua, moldada e dobrada de forma adequada e atuando em conjunto com a força da gravidade, cria um fluxo contínuo de líquidos fazendo movimentar um conjunto gerador (turbina / dínamo).The present invention relates to an electric power generator which by means of a continuous pipe, shaped and bent properly and acting in conjunction with the force of gravity, creates a continuous flow of liquids by moving a generator set (turbine / dynamo ).
No setor da energia temos hoje algumas opções de geração de energia elétrica que são capazes de gerar desde pequenas até grandes demandas conseguindo com isso suprir as necessidades da vida moderna, porém todas as fontes hoje existentes ou são poluidoras ou têm altos custos de implantação ou devastam o ambiente aonde são construídas.In the energy sector today we have some power generation options that are capable of generating from small to large demands, thereby meeting the needs of modern life, but all existing sources are either polluting or have high implementation costs or devastate the environment where they are built.
Dentre as opções existentes (hidroelétricas, eólicas, solares, nucleares, termoelétricas, etc.), abre-se uma necessidade de um gerador de alta potência que possa substituir ou auxiliar os já existentes e suprir o aumento de demanda que hoje se impõe a praticamente todos os países desenvolvidos, de uma forma limpa, ecológica, economicamente viável e sustentável.Among the existing options (hydroelectric, wind, solar, nuclear, thermoelectric, etc.), there is a need for a high-power generator that can replace or assist existing ones and supply the increased demand that today imposes to practically all developed countries in a clean, environmentally friendly, economically viable and sustainable manner.
Este invento será uma alternativa a essas fontes poluidoras atuais de geração de energia, baseados em combustíveis fósseis, fontes não renováveis, energias de fontes radioativas e fontes baseadas em reservatórios em grandes lagos criados artificialmente, tendo como objetivo eliminar as emissões danosas ao meio ambiente e os impactos ambientais oriundos de grandes construções ainda necessárias na atualidade.This invention will be an alternative to such current polluting sources of energy generation, based on fossil fuels, non-renewable sources, energy from radioactive sources and reservoir-based sources in artificially created large lakes, with the aim of eliminating harmful emissions to the environment and the environmental impacts from large constructions still needed today.
A presente invenção tem como principal vantagem gerar energia elétrica com a mesma capacidade de grandes hidroelétricas, porém sem necessitar de gigantescos reservatórios, visto que trabalha com uma quantidade limitada de líquidos que são reutilizados de forma contínua ou capta e devolve a mesma quantidade de líquido de fontes de água corrente tais como rios e mares. Da mesma forma, variando o tamanho do equipamento, o processo inventivo também é capaz de solucionar médias e pequenas demandas de energia. Este invento também se caracteriza por ser ecologicamente limpo, uma vez que a energia é gerada sem a emissão de poluentes no seu processo de geração (Zero de Emissões).The present invention has as its main advantage the generation of electricity with the same capacity as large hydroelectric plants, but without the need for gigantic reservoirs, since it works with a limited amount of liquid that is continuously reused or captures and returns the same amount of liquid. sources of running water such as rivers and seas. Similarly, by varying the size of the equipment, the inventive process is also able to solve medium and small energy demands. This invention is also characterized by being environmentally clean, since energy is generated without the emission of pollutants in its generation process (Zero Emissions).
O Gerador de Energia Hidráulico de Fluxo Contínuo pode ser utilizado em praticamente todos os tipos de ambientes: desde ambientes abertos, como mares, rios, lagos ou terrenos abertos, usando plataformas e estruturas de sustentação do equipamento, até ambientes fechados, como casas, prédios, indústrias, navios, veículos, etc., usando a própria estrutura da construção existente no ambiente para montagem do equipamento, precisando apenas de um pequeno reservatório para o funcionamento do mesmo e uma distribuição da tubulação adequada à construção existente, tudo isso com um baixo custo de implantação e com um nível de potência mais do que satisfatório para as necessidades inerentes.The Continuous Flow Hydraulic Power Generator can be used in virtually all types of environments: from open environments such as seas, rivers, lakes or open terrain, using equipment support platforms and structures, to indoor environments such as homes, buildings. , industries, ships, vehicles, etc., using the building structure itself in the environment to assemble the equipment, requiring only a small reservoir for its operation and a proper distribution of piping to the existing building, all with a low deployment cost and more than satisfactory power level for the inherent needs.
O principio inventivo consiste em que um líquido dentro de uma tubulação contínua moldada e dobrada de forma adequada e que uma vez verticalizada, exporá seu conteúdo a ação da força da gravidade e o mesmo passará a ter movimento permanente após o equipamento ser acionado.The inventive principle is that a liquid within an appropriately bent and continuously molded continuous pipe which, once uprighted, will expose its contents to the action of the force of gravity and it will have permanent movement after the equipment is operated.
Este invento consiste em uma tubulação continua com trechos verticais, horizontais e inclinados, moldada e dobrada de forma adequada que se acopla a um conjunto gerador (turbina / dínamo), fixada ou não a uma estrutura de apoio e sustentação e uma fonte de líquidos (reservatórios, mares, rios, lagoas, etc.) que atuando em conjunto com a força da gravidade, proporcionará movimento ao líquido que estiver dentro da tubulação, que por sua vez, movimentará o conjunto gerador, tendo como resultado final a energia elétrica.This invention consists of a suitably shaped, bent, vertical, horizontal and inclined straight pipe that mates with a generator set (turbine / dynamo), whether or not attached to a support and support structure and a liquid source ( reservoirs, seas, rivers, lagoons, etc.) acting in conjunction with the force of gravity, will provide movement to the liquid inside the pipe, which in turn will move the generator set, resulting in the electrical power.
Dividimos esse tubo em duas seções (1) e (2) conforme visto na figura 1, e as chamaremos de ascendente e descendente respectivamente, sabendo que a seção (1) terá um comprimento menor que a seção (2).We divide this tube into two sections (1) and (2) as seen in Figure 1, and we will call them up and down respectively, knowing that section (1) will be shorter in length than section (2).
A seção (1) ascendente tem seu início ao nível do reservatório (8) ou fonte de água corrente (rios, mares, lagos) com sua boca de entrada (5) estando em contato permanente com o líquido nele contido, aonde posteriormente a tubulação ascenderá verticalmente até uma altura pre- determinada vindo a se dobrar e dando inicio a seção (2) descendente.The ascending section (1) begins at reservoir level (8) or running water source (rivers, seas, lakes) with its inlet mouth (5) being in permanent contact with the liquid contained therein, where later the piping it will rise vertically to a predetermined height by bending and starting the descending section (2).
A seção (2) descendente por sua vez tem início logo após a dobra final da seção (1) ascendente, na maior altura do equipamento, tomando a partir daí formas que podem variar de espirais, a configurações de "vai e vêm" angulares, seqüências em S ou Z e outras, chegando próximo do nível do reservatório onde se conecta ao conjunto gerador (3) (Turbina / Dínamo) que nesse nível se encontra instalado e por sua vez na sua saída (6), despejará o líquido de volta ao reservatório (8) de onde ele teve início.The descending section (2) in turn begins immediately after the final folding of the ascending section (1) at the highest height of the equipment, taking from there shapes that may vary from spirals, angular "come and go" configurations, S or Z and other sequences, approaching the reservoir level where it connects to the generator set (3) (Turbine / Dynamo) that is installed at that level and in turn at its outlet (6), will pour the liquid back to the reservoir (8) from which it began.
Para que o equipamento possa ser posto em funcionamento é necessário seguir a seguinte seqüência de ações:In order for the equipment to be operational, the following sequence of actions must be followed:
1. Fechar as comportas de entrada (5) e saída (4) da tubulação.1. Close the inlet (5) and outlet (4) gates of the pipe.
2. Encher a tubulação ascendente (1) e a descente (2) por completo com liquido usando a válvula de entrada de líquidos (7) acoplada a uma bomba d'água comum.2. Fill upstream (1) and downstream (2) completely with liquid using the liquid inlet valve (7) coupled to a standard water pump.
3. Fechar a válvula de entrada de líquidos (7) por completo vedando o sistema.3. Close the liquid inlet valve (7) completely by sealing the system.
4. Abrir simultaneamente as comportas de entrada (5) e de saída (4) da tubulação.4. Simultaneously open the inlet (5) and outlet (4) gates.
Uma vez isto feito o líquido contido na seção (2) descendente da tubulação que por ter um volume bem superior ao contido na seção (1) ascendente, pela ação da gravidade, escoará pela boca de saída (6) que por sua vez atuará com força de sucção no liquido contido na seção (1) da tubulação, fazendo com que todo o liquido contido na tubulação (1) e (2) passe a fluir de forma contínua escoando pela saída (4) o qual passará pelo conjunto gerador (3) e por fim devolvido ao reservatório (8) ou fonte de água corrente pela tubulação de saída (6).Once this is done the liquid contained in the downward section (2) of the pipe which by having a volume much larger than that contained in the upward section (1) by the action of gravity will flow through the outlet mouth (6) which in turn will act with suction force in the liquid contained in the pipe section (1), causing all liquid contained in the pipe (1) and (2) to flow continuously through the outlet (4) which will pass through the generator set (3 ) and finally returned to the reservoir (8) or source of running water by the outlet pipe (6).
A tubulação contínua (1) e (2) pode ser formada por canos, tubos ou mangueiras, podendo o material das mesmas ser de aço, alumínio, concreto, PVC, acrílico, ferro, etc. a ser definido de acordo com a melhor conveniência do ambiente e do projeto. A tubulação pode não se restringir unicamente a um tubo contínuo único, podendo também ser confeccionado para melhor aproveitamento do espaço e para maiores potências com o uso de tubulações paralelas e múltiplas conforme visto na figura 2.The continuous pipe (1) and (2) can be formed by pipes, tubes or hoses, the material of which can be steel, aluminum, concrete, PVC, acrylic, iron, etc. to be defined at the best convenience of environment and design. The piping may not be restricted to a single continuous pipe, but can also be made for better space utilization and higher power through the use of parallel and multiple pipes as seen in figure 2.
Quanto mais longa for a seção (2) da tubulação, comparada à seção (1) mais força e potência o equipamento conseguirá gerar.The longer section (2) of the pipe compared to section (1) the more force and power the equipment will be able to generate.
O equipamento precisa ter uma válvula de entrada de líquido (7) ligada por tubulações extras conectadas a uma bomba d'água do tipo comum para a fase inicial do processo de enchimento das tubulações.The equipment must have a liquid inlet valve (7) connected by extra piping connected to a common type water pump for the initial phase of the pipeline filling process.
O equipamento também precisa ter comportas ou válvulas de abertura e fechamento da boca de entrada (5) e boca de saída (4) da tubulação, as quais irão atuar na fase de enchimento das tubulações para que possa ser acionado o equipamento ou seção em casos que seja necessário o desligamento do mesmo.The equipment must also have gates or valves for opening and closing the inlet (5) and pipe outlet (4), which will act in the filling phase of the pipes so that the equipment or section can be triggered in cases. shutdown is required.
Dependendo do local da aplicação e do modelo a ser usado pode ser necessário o uso de estruturas externas de sustentação e fixação dos equipamentos, como por exemplo, montando o equipamento no mar ou em um lago, faz-se necessária a inclusão de uma plataforma que irá manter o equipamento acima do nível do líquido. Já em uma residência ou prédio, a própria construção serve como base de apoio para as tubulações e equipamentos necessários.Depending on the location of the application and the model to be used, it may be necessary to use external support and fixation structures of the equipment, such as mounting the equipment at sea or in a lake, it is necessary to include a platform that will keep the equipment above liquid level. Already in a residence or building, the building itself serves as a support base for the necessary pipes and equipment.
No que diz respeito ao conjunto gerador (3) temos a possibilidade de instalar o mesmo de forma externa, estando este próximo ao nível do reservatório (8) acoplado a tubulação logo após a sua boca de saída (4), e de forma interna, instalados internamente ao longo da tubulação usando diversos conjuntos menores de turbinas ou hélices giratórias conectadas a dínamos que possam trabalhar submersos em líquidos passando a boca de saída (4) a devolver o líquido diretamente ao reservatório.With regard to the generator set (3) we have the possibility of installing it externally, which is close to the level of the reservoir (8) coupled to the pipe immediately after its outlet (4), and internally, installed internally along the piping using several smaller sets of dynamos-connected turbines or spinning propellers that can work submerged in liquids by passing the outlet (4) to return the liquid directly to the reservoir.
Um primeiro modelo do equipamento visto na figura 1 consiste numa tubulação vertical reta (1), que tem sua boca de entrada (5) imersa num reservatório cheio de liquido e dali subirá verticalmente ate atingir uma altura pré-determinada, aonde irá se curvar e iniciará uma descida em forma de espiral (2) que rodeará essa tubulação vertical até se aproximar do nível do liquido onde estará o conjunto gerador (3) e nele se acoplará. Por ultimo na saída do conjunto gerador temos uma nova tubulação (6) que apenas direciona o liquido de volta ao reservatório.A first embodiment of the equipment seen in FIG. 1 is a straight vertical pipe (1) having its inlet mouth (5) immersed in a reservoir filled with liquid and thereafter rising vertically to a predetermined height, where it will bend and it will start a spiral descent (2) that will surround this vertical pipe until it approaches the liquid level where the generator set (3) will be and will be coupled therein. Finally at the outlet of the generator set we have a new pipe (6) that only directs the liquid back to the reservoir.
Um segundo modelo do equipamento visto na figura 2 consiste numa tubulação vertical reta (1), que tem sua boca de entrada imersa num reservatório cheio de liquido (5) e dali subirá verticalmente ate atingir uma altura pré-determinada, aonde irá se curvar e iniciará uma descida em vai e vem (2) ou forma de S paralelamente e perpendicularmente à tubulação vertical até se aproximar do nível do reservatório onde estará o conjunto gerador (3) e nele se acoplará á sua entrada. Por ultimo na saída do conjunto gerador temos uma nova tubulação (6) que apenas direciona o liquido de volta ao reservatório.A second embodiment of the equipment seen in FIG. 2 is a straight vertical pipe (1) having its inlet nozzle immersed in a liquid-filled reservoir (5) and from there it will rise vertically to a predetermined height, where it will bend and it will start a back and forth descent (2) or S-shape parallel and perpendicular to the vertical piping until it approaches the level of the reservoir where the generator set (3) will be and will engage at its inlet. Finally at the outlet of the generator set we have a new pipe (6) that only directs the liquid back to the reservoir.
Um terceiro modelo do equipamento visto na figura 3 consiste em conectar em série, diversos conjuntos ascendentes e descendentes baseados nos modelos acima descritos, de forma a se obter uma tubulação única que uni todos eles passando a formar um conjunto único com diversas seções ascendentes (1) e descendentes (2), instalando neste caso a boca de entrada (5) que está em contato com o iiquido no primeiro conjunto na sua seção ascendente (1) e o conjunto gerador (3) na boca de saída (4) do último conjunto na sua seção descendente (2) obtendo-se com isso um equipamento varias vezes mais potente pelo fato de termos um volume de líquido sujeito as forças da gravidade varias vezes maior.A third model of the equipment seen in Figure 3 is to connect in series several up and down sets based on the models described above, in order to obtain a single pipe that joins them all into a single set with several ascending sections (1 ) and descendants (2), in this case installing the inlet mouth (5) which is in contact with the liquid in the first assembly in its upward section (1) and the generator assembly (3) in the outlet mouth (4) of the latter. together in its descending section (2) thus obtaining a equipment several times more potent because we have a volume of liquid subject to the forces of gravity several times greater.
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