ES2966563B2 - Energía renovable gravitacional magnética (generador de energía eléctrica mediante la energía de la gravedad y la energía magnética) - Google Patents
Energía renovable gravitacional magnética (generador de energía eléctrica mediante la energía de la gravedad y la energía magnética)Info
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Description
DESCRIPCIÓN
Energía renovable gravitacional magnética (generador de energía eléctrica mediante la energía de la gravedad y la energía magnética)
Sector de la técnica
La presente invención pertenece al sector de la energía, y más concretamente al sector de las energías renovables para la generación de energía eléctrica.
El objetivo de la presente invención es una nueva energía renovable que aproveche la energía de la gravedad para producir energía eléctrica, y que sea un sistema que se mantenga en el tiempo gracias a la energía magnética. Y de esta forma producir energía eléctrica de la forma más sostenible posible.
Antecedentes de la invención
En la actualidad las principales energías renovables para producir electricidad son la energía solar, la energía eólica, y la energía hidráulica.
La energía solar convierte la radiación electromagnética emitida por el sol en energía eléctrica, mediante materiales fotoeléctricos como el silicio, que absorben las partículas lumínicas del sol (fotones) que alteran los electrones del silicio, produciendo energía eléctrica.
La energía eólica convierte la energía cinética contenida en el movimiento de las corrientes de aire en energía eléctrica, mediante aerogeneradores que giran con el paso del viento, produciendo electricidad.
La energía hidráulica convierte en energía eléctrica la diferencia de energía potencial que tiene una determinada masa de agua al trasladarla entre dos puntos situados a distinta altitud, de esta forma la energía potencial se va transformando en energía cinética y mediante turbinas que giran con el paso del agua se produce electricidad.
Las principales ventajas de estas energías renovables son las siguientes:
- Son ilimitadas, ya que se obtienen de recursos naturales ilimitados.
- Son limpias, ya que no emiten gases perjudiciales para la salud humana.
- No contribuyen al cambio climático, ya que no emiten gases de efecto invernadero.
- Los residuos generados no son altamente contaminantes para el medioambiente.
Y las principales desventajas de estas energías renovables son las siguientes:
- Para producir energía eléctrica dependen en todo momento completamente de las condiciones meteorológicas, ya que, si no hay sol porque es de noche en el caso de la energía solar, si no hay viento en el caso de la energía eólica, y si no hay agua porque no llueve en el caso de la energía hidráulica, no se produce electricidad.
- Actualmente la mayor parte de la energía eléctrica producida por estas energías renovables, es producida en instalaciones que normalmente ocupan grandes espacios en la naturaleza y por tanto impactando al medioambiente.
- Actualmente la mayor parte de la energía eléctrica producida por estas energías renovables, es producida a gran distancia de las ciudades donde es consumida, y durante este transporte de energía eléctrica se pierde una gran cantidad de energía.
Finalmente, es importante destacar que en la actualidad hay otros inventos que intentan utilizar la gravedad y el electromagnetismo para generar electricidad, basados en la acción de la gravedad en un péndulo y mantener el movimiento mediante electroimanes (US 2007/0137943 A1 / ES 2270678 A1 / ES 1068195 U / CN 113847108 A), pero ninguno de estos inventos son lo suficientemente eficientes para producir más energía eléctrica de la que consume el propio sistema, y precisamente eso es lo que intenta solucionar esta invención.
Una ventaja tecnológica del presente invento es que en ninguno de estos otros inventos relacionados se hace referencia a que el péndulo esté formado por una esfera. En el universo, los planetas y las estrellas son esferas, debido a que es la forma de equilibrio de la gravedad en estos cuerpos celestes, y por tanto la esfera es la forma más eficiente para aprovechar la fuerza de la gravedad.
Y la mayor ventaja tecnológica con respecto a estos otros inventos relacionados, es que el presente invento incluye la diferenciación de tener una envolvente exterior cerrada y hermética, y en el interior estar al vacío, para que en el movimiento del péndulo haya muy poca resistencia debida al aire, y que de esta forma el consumo de energía eléctrica de los electroimanes sea el menor posible. Por tanto, evitando que el aire frene al péndulo en cada oscilación. De esta forma, solamente sin aire se puede lograr la eficiencia necesaria para que el sistema funcione produciendo más energía eléctrica de la que se consume en el propio sistema.
Documentos citados en el estado de la técnica:
- US 2007/0137943 A1 (DUCLOS) 21/06/2007
- ES 2270678 A1 (SANTALÓ) 01/04/2007
- ES 1068195 U (ARNES) 01/09/2008
- CN 113847108 A (YANTAI HONGSENLIN ENERGY SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION TECH CO LTD) 28/12/2021
Explicación de la invención
El generador de energía eléctrica mediante la energía de la gravedad y la energía magnética, objeto de la invención, comprende la máquina que consigue un movimiento mediante la energía de la gravedad que produce electricidad, y ese movimiento se consigue que sea prácticamente casi perpetuo gracias a la energía magnética, mediante electroimanes.
La energía de la gravedad es la fuerza con la que se atraen dos cuerpos, siendo el de mayor masa el que atrae hacia su centro al de menor masa. Por tanto, en nuestro planeta la gravedad es una energía renovable ilimitada que permanentemente atrae a todos los cuerpos hacia el centro de la tierra, debido a la gran masa de la tierra. La energía magnética es la capacidad de la fuerza magnética de realizar un trabajo mecánico, debido al movimiento de la carga de los electrones que se encuentran en las diferentes partículas, mediante la que algunos materiales producen fuerza de atracción a determinados objetos.
Las ventajas de este generador, incluyen las ventajas de las principales energías renovables (solar, eólica, hidráulica), y además resuelve las desventajas de las mismas:
- Esta energía renovable es ilimitada, ya que se obtiene de recursos naturales ilimitados.
- Es limpia, ya que no emite gases perjudiciales para la salud humana.
- No contribuye al cambio climático, ya que no emite gases de efecto invernadero.
- Los residuos generados no son altamente contaminantes para el medioambiente.
- Para producir energía eléctrica no depende de las condiciones meteorológicas.
- Las instalaciones podrían no ocupar grandes espacios en la naturaleza, ya que las instalaciones pueden estar en zonas urbanas dentro de los propios edificios.
- Podría producir la energía eléctrica en las propias ciudades donde sea consumida, evitando pérdidas energéticas durante el transporte de energía.
Por tanto, esta invención puede ser ejecutada a diferentes escalas, a gran escala para el consumo de electricidad de las ciudades, y a pequeña escala para el consumo de electricidad de los edificios por ejemplo de viviendas.
El generador comprende los siguientes elementos:
- El generador de movimiento (energía gravedad).
El movimiento que se persigue conseguir es el de un péndulo simple y por tanto un movimiento armónico simple, siendo este un movimiento periódico en el que un objeto oscila de un lado a otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo.
El péndulo estaría compuesto de una esfera metálica, siendo de un material magnético que tenga la proporción adecuada de peso y magnetismo, por ejemplo, de Neodimio (aleación de Neodimio, Hierro y Boro). Por tanto, una esfera metálica con un peso suficiente que pueda conseguir un movimiento del eje principal lo más rápido posible y al mismo tiempo que no tenga demasiado peso, para que el electroimán pueda atraerla con el menor consumo de electricidad posible.
La esfera metálica estará unida al eje principal mediante un cable de un material lo más ligero y resistente que sea posible, ya que cuanta menos masa tenga el cable menor cantidad de energía eléctrica deberá ser consumida por los electroimanes para mantener el movimiento de forma perpetua. Pero el cable deberá tener la suficiente resistencia para resistir de una forma duradera en el tiempo el peso de la esfera metálica. De esta forma gracias a la energía de la gravedad, la energía potencial de la esfera se convierte en energía cinética que es transmitida al eje principal, ya que el cable estará unido al eje principal mediante un anclaje metálico.
- El mantenedor de movimiento (energía magnética).
Este elemento está compuesto un panel rectangular metálico en el que se incluyen dos electroimanes, en los cuales se puede activar o desactivar el campo magnético cuando es necesario, controlando la fuerza magnética gracias a la intensidad de energía eléctrica que se les aplique, de esta forma se puede aumentar o reducir la potencia magnética, y optimizar el consumo energético de electricidad. Por tanto, los electroimanes tendrán un pequeño consumo de energía eléctrica, el cual deberá ser siempre mucho menor que la energía eléctrica producida por el generador eléctrico del sistema.
- Eje principal.
El eje principal se denomina así porque gira a la misma velocidad que el movimiento de la esfera. Por tanto, el eje principal estará compuesto de una barra metálica redonda que gire de la misma forma y al mismo tiempo que el movimiento del péndulo. El eje principal estará simplemente apoyado en unos anclajes los cuales están unidos a un panel rectangular metálico. Y finalmente este eje principal estará unido a uno de los engranajes de la multiplicadora.
- Multiplicadora de velocidad.
Para producir la mayor cantidad de energía eléctrica posible, se aumentaría la velocidad de giro mediante la multiplicadora, formada por engranajes que aumentan la velocidad de giro y la transfieren al eje rápido. Por tanto, uno de los engranajes de la multiplicadora está unido al eje rápido.
- Eje rápido.
El eje rápido se denomina así porque gira con la mayor rapidez posible conseguida mediante la multiplicadora. Por tanto, el eje rápido estará compuesto de una barra metálica redonda que girará a la mayor velocidad posible, ya que cuanta mayor energía cinética mayor cantidad de energía eléctrica se producirá. Este eje rápido está unido al rotor del generador de electricidad. - El generador de electricidad.
El generador de electricidad está formado mediante imanes permanentes que crean un campo electromagnético, y un rotor unido a una bobina de cobre que gira a la misma velocidad que el eje rápido (gira en un sentido durante media vuelta y durante la otra media vuelta el rotor gira en sentido opuesto), por tanto, al girar la bobina de cobre dentro del campo electromagnético se produce electricidad, transformando de esta forma la energía cinética del eje rápido en energía eléctrica.
- Caja exterior.
T odo el generador debe ser una máquina completamente hermética y por tanto cerrada con una envolvente que contenga todos los elementos anteriores, y que no permita la entrada de aire del exterior, y en su interior estar al vacío, para que en el movimiento del péndulo haya muy poca resistencia al aire y que de esta forma el consumo de energía eléctrica de los electroimanes sea el menor posible. La forma de la caja será la de menor volumen posible.
Breve descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con el 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, unos dibujos donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista esquemática en perspectiva con una posible realización del dispositivo de acuerdo con la presente invención, en la que se aprecia el despiece de los principales elementos en los que se compone.
La figura 2 muestra una vista esquemática en perspectiva con una posible realización de las uniones entre el generador de movimiento y el eje principal.
La figura 3 muestra una vista esquemática en sección con una posible realización de los elementos que componen el generador de movimiento, el mantenedor de movimiento y el eje principal.
Realización preferente de la invención
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración incluida, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen a continuación.
Así, tal y como se observa en la figura 1, una posible realización preferente del generador de energía eléctrica mediante la energía de la gravedad y la energía magnética, comprende esencialmente, los siguientes elementos:
- El generador de movimiento (energía gravedad).
El movimiento que se persigue conseguir es el de un péndulo simple y por tanto un movimiento armónico simple, siendo este un movimiento periódico en el que un objeto oscila de un lado a otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada, y en intervalos iguales de tiempo.
El péndulo estaría compuesto de una estera metálica (1), siendo de un material magnético que tenga la proporción adecuada de peso y magnetismo, por ejemplo, de Neodimio (aleación de Neodimio, Hierro y Boro). Por tanto, una esfera metálica con un peso suficiente que pueda conseguir un movimiento del eje principal lo más rápido posible y al mismo tiempo que no tenga demasiado peso, para que los electroimanes puedan atraerla con el menor consumo de electricidad posible.
La esfera metálica estará unida al eje principal mediante un cable (2) de un material lo más ligero y resistente que sea posible, ya que cuanta menos masa tenga el cable menor cantidad de energía eléctrica deberá ser consumida por los electroimanes para mantener el movimiento de forma perpetua. Pero el cable deberá tener la suficiente resistencia para resistir de una forma duradera en el tiempo el peso de la esfera metálica. De esta forma gracias a la energía de la gravedad, la energía potencial de la esfera se convierte en energía cinética que es transmitida al eje principal, ya que el cable estará unido al eje principal mediante un anclaje metálico (3).
- El mantenedor de movimiento (energía magnética).
Este elemento está compuesto un panel rectangular metálico (4) en el que se incluyen dos electroimanes (5), en los cuales se puede activar o desactivar el campo magnético cuando es necesario, controlando la fuerza magnética gracias a la intensidad de la energía eléctrica (6) que se les aplique, de esta forma se puede aumentar o reducir la potencia magnética, y optimizar el consumo energético de electricidad. Por tanto, los electroimanes tendrán un pequeño consumo de energía eléctrica, el cual deberá ser siempre mucho menor que la energía eléctrica producida por el generador eléctrico del sistema.
- Eje principal.
El eje principal se denomina así porque gira a la misma velocidad que el movimiento de la esfera. Por tanto, el eje principal estará compuesto de una barra metálica redonda (7) que gire de la misma forma y al mismo tiempo que el movimiento del péndulo. El eje principal estará simplemente apoyado en unos anclajes (8) los cuales están unidos a un panel rectangular metálico (9). Y finalmente este eje principal estará unido a uno de los engranajes de la multiplicadora.
- Multiplicadora de velocidad.
Para producir la mayor cantidad de energía eléctrica posible, se aumentaría la velocidad de giro mediante la multiplicadora, formada por engranajes (10) que aumentan la velocidad de giro y la transfieren al eje rápido. Por tanto, uno de los engranajes de la multiplicadora está unido al eje rápido.
- Eje rápido.
El eje rápido se denomina así porque gira con la mayor rapidez posible conseguida mediante la multiplicadora. Por tanto, el eje rápido estará compuesto de una barra metálica redonda (11) que girará a la mayor velocidad posible, ya que cuanta mayor energía cinética mayor cantidad de energía eléctrica se producirá. Este eje rápido está unido al rotor del generador de electricidad. - El generador de electricidad.
El generador de electricidad (12) está formado mediante imanes permanentes que crean un campo electromagnético, y un rotor unido a una bobina de cobre que gira a la misma velocidad que el eje rápido (gira en un sentido durante media vuelta y durante la otra media vuelta el rotor gira en sentido opuesto), por tanto, al girar la bobina de cobre dentro del campo electromagnético se produce electricidad, transformando de esta forma la energía cinética del eje rápido en energía eléctrica (13).
- Caja exterior.
T odo el generador debe ser una máquina completamente hermética y por tanto cerrada con una envolvente exterior (14) que contenga todos los elementos anteriores, y que no permite la entrada de aire del exterior, y en su interior estar al vacío, para que en el movimiento del péndulo haya muy poca resistencia debida al aire y que de esta forma el consumo de energía eléctrica de los electroimanes sea el menor posible. La forma de la caja será la de menor volumen posible.
Claims (1)
1. Generador de energía eléctrica mediante la energía de la gravedad y la energía magnética, que comprende una esfera metálica de alto magnetismo la cual, unida a un cable, realiza un movimiento gracias a la energía de la gravedad de un péndulo simple (movimiento periódico en el que un objeto oscila de un lado a otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada y en intervalos iguales de tiempo), y este movimiento se mantiene en el tiempo gracias a la energía magnética mediante dos electroimanes, generando de esta forma energía cinética que se transforma en energía eléctrica, caracterizado porque dicho generador se dispone dentro de una envolvente exterior cerrada y hermética, la cual no permite la entrada de aire del exterior, y en cuyo interior está al vacío, para que el aire no frene el movimiento del péndulo.
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