GENERADOR PENDULAR
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un generador pendular, es decir a un dispositivo que ha sido concebido para la producción de energía, concretamente de energía eléctrica, en base al aprovechamiento de la energía suministrada por un péndulo, cuando éste se ve sometido, de forma natural, a un movimiento pendular.
El objeto de la invención es pues la generación de energía eléctrica a expensas de energías naturales capaces de generar un movimiento pendular, hasta la fecha no aprovechadas, como por ejemplo la producida por las olas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Existe en la actualidad y a nivel mundial un grave problema en la producción de energía eléctrica, debido a varios factores:
Por un lado la producida por recursos petrolíferos, limitados en un plazo determinado, originando las nocivas emisiones de C02, por otro la producida por energía nuclear, con los riesgos que comporta y finalmente las producidas por otros medios, energías renovables: Eólicas, solares o fotovoltaicas, bio asas, etc., todas ellas ayudan a la reducción del C02, aunque tienen cada una de ellas sus limitaciones, de producción eléctrica, de impacto ambiental o costos
económicos
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El generador pendular que esta invención propone, resuelve el problema de emisión de C02, ya que como más adelante se comprobará no origina ningún tipo de contaminación al no existir combustión, ni reacciones químicas, puesto que su fundamento es totalmente mecánico.
Al mismo tiempo en su funcionamiento no consume ninguna energía del mercado, por lo que la producción de energía eléctrica no tiene costo económico y dimensionándolo adecuadamente se pueden obtener altas potencias de energía eléctrica.
Para ello y de forma concreta el generador que se preconiza se materializa en una estructura en la cual, en su parte superior se sitúa la sujeción de una masa pendular de grandes dimensiones y peso que le permite oscilar en cualquier dirección de los 360° o solamente en dos direcciones.
Este péndulo en sus oscilaciones constantes acciona varios transformadores de energía mecánica en eléctrica, situados convenientemente, de forma que al inclinarse y cargarse de energía parte de ellos, los restantes, cargados en la posición anterior, se encuentren desarrollando su energía, de tal forma que si se consigue que el péndulo esté continuamente en movimiento se obtenga energía eléctrica de forma permanente .
Para imprimir este movimiento constante al péndulo y obtener así energía eléctrica constantemente se pueden
emplear, entre otros, estos dos sistemas:
Situando el generador sobre un buque, plataforma flotante, gabarra, etc. de forma tal que al producirse en cualquiera de estos cuerpos flotantes el balanceo debido al movimiento de la superficie del agua, al cambiar de posición el generador se provoca el movimiento pendular y la consiguiente producción de energía eléctrica. Para obtener un óptimo rendimiento habrá que construir el flotador de acuerdo con el peso y dimensiones del generador consiguiendo así fácilmente unos balanceos amplios y no excesivamente rápidos como consecuencia de las condiciones de estabilidad del conjunto flotador/generador obtenidas fácilmente.
Para la utilización del generador en tierra firme, el generador se instalará sobre una base de forma especial, colocado el conjunto sobre una superficie horizontal. Para conseguir oscilar el conjunto en cualquier sentido, produciendo así el péndulo en sus desplazamientos la energía eléctrica como se ha expuesto anteriormente, se utilizarán puntos de apoyo para este objeto, puntos de apoyo exteriores e independientes o ajenos al generador .
De acuerdo con una variante de realización práctica de la invención, al péndulo estarán unidos lateralmente una serie de cables, preferentemente en disposición equiangular, cables pasantes a través de poleas provistas a su vez de piñones susceptibles de engranar en el eje principal que acciona el generador
propiamente dicho, encargado de convertir la energía mecánica en energía eléctrica.
En este sentido los citados piñones pueden actuar además como embrague, de manera que se acoplarán al eje principal cuando el péndulo traccione de los cables correspondientes, mientras que en caso contrario se desacoplarán para evitar el movimiento de dichos piñones a expensas del eje principal, con la consecuente pérdida de energía que ello supondría.
De acuerdo con una tercera realización práctica de la invención, el péndulo estará dotado de un inductor, preferentemente de frente curvo-convexo, con radio de curvatura coincidente con la del brazo del péndulo, actuante sobre una superficie asimismo curvo-cóncava y con la misma curvatura, materializada en un inducido, de manera que estos elementos, inductor e inducido, generan una corriente eléctrica irregular que ha de ser rectificada posteriormente.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1. - Muestra una representación esquemática en alzado lateral de un generador pendular realizado de acuerdo con el objeto de la presente
invención, situado sobre un flotador.
La figura 2. - Muestra una representación esquemática en planta del conjunto representado en la figura anterior.
Las figuras 3 y 4. - Muestran representaciones respectivamente correspondientes a las figuras 1 y 2, en las que el péndulo aparece desfasado lateralmente con respecto al flotador, en base a la inclinación producida en este último.
La figura 5. - Muestra una representación similar a la de la figura 1, pero correspondiente a un ejemplo de realización práctica en el que el generador se sitúa sobre una superficie horizontal.
La figura 6. - Muestra una representación similar a la de la figura anterior, pero en la que el generador aparece en posición inclinada.
La figura 7. - Muestra una representación esquemática de una variante de realización traccionador de la figura 1, en la que el péndulo transmite un movimiento mecánico a través de cables.
La figura 8. - Muestra una representación similar a la de la figura 7 pero con el péndulo en posición acusadamente descentrada con respecto al flotador.
Las figuras 9 y 10.- Muestran sendas vistas en alzado lateral, correspondientes a las representaciones en planta de las figuras 7 y 8.
La figura 11 y 12.- Muestran, finalmente, una
última variante de realización del generador, en la que el péndulo se materializa en un inductor.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras referidas, y más concretamente las figuras 1 a 4, puede observarse como el generador que se preconiza está constituido a partir de un péndulo (1) , preferentemente de configuración discoidal, sustentado mediante un brazo (2) de una estructura soporte
(3) fijada a un flotador (4) , pudiendo el péndulo (1) estar arriostrado mediante tirantes (2 ' ) que colaboran a mantener la horizontalidad del mismo frente a los efectos oscilatorios de la estructura (3) suministrados a la misma, a través del flotador (4) , por efecto de la ondulación de las aguas marinas sobre las que se situé dicho flotador.
El péndulo (1) choca contra una pluralidad de brazos radiales (5) , actuantes sobre respectivos transformadores de energía (6) , de manera que cuando el péndulo (1) empuja sobre una serie de brazos (5) , éstos entran en contacto con los correspondientes transformadores (6) que se cargan con la energía correspondiente al trabajo desarrollado por el péndulo (1) mediante sus movimientos, mientras que al cesar esta presión del péndulo, por cambio de posicionamiento debido a los movimientos a los que se ve sometida la estructura (3), se inicia la transformación de esta energía mecánica en energía eléctrica, a la vez que el péndulo (1) inicia la carga de energía mecánica en los transformadores (6) que ocupan la zona opuesta del generador.
Para conseguir mayor rendimiento energético del
péndulo (1) en sus movimientos, el posicionamiento a los diferentes transformadores (6) será tal que siempre se encuentre alguno almacenando energía mecánica y otros descargando esta energía y transformándola en energía eléctrica.
De esta manera se produce una producción de energía eléctrica constante.
Por otro lado y para conseguir unos balances apropiados en intensidad y tiempo, en orden a obtener mayor rendimiento en cada caso, habrá que diseñar el flotador (4) con una configuración y peso adecuados para que, conjuntamente con el peso del resto del generador, se logre un cuerpo flotante con su centro de gravedad debidamente ubicado para alcanzar unos balanceos intensos y de la larga duración, consiguiendo así los movimientos convenientes al péndulo para obtener el óptimo rendimiento.
Este posicionamiento del centro de gravedad es una operación normal y habitual que se lleva a cabo durante la explotación y manejo de todo tipo de buques: mercantes, pesqueros, de guerra, plataformas flotantes, yates, gabarras, etc. diariamente y en todo el mundo.
Si los generadores quedan instalados para su explotación energética sobre cuerpos flotantes, lo más adecuado sería fondear estos flotadores en lugares como bocas de puertos, ensenadas resguardadas, etc. donde se vieran afectados por los balanceos originados por el estado de la superficie del agua, como olas, corrientes, otros factores, etc.
Por este motivo los balances que se originan en
estas condiciones, suelen ser en todas direcciones es decir en los 360°. En cualquier caso y debido al posicionamiento del péndulo (1) y de los transformadores de energía (6) todos los balanceos que sufra el flotador (4) y consiguientemente el generador producen continuamente la energía eléctrica de forma constante no siendo afectado su rendimiento por el cambio de orientación en los balanceos experimentados.
En las figuras 5 y 6 se ha representado un generador previsto para trabajar sobre una superficie horizontal (7) , en cuyo caso la estructura cónica (3) del caso anterior es sustituida por una estructura (3 ' ) híbrida, con un sector superior cilindrico, aunque también podría ser cónico, y un sector inferior semiesférico (8) , que es el que realmente apoya sobre la superficie (7) , de forma prácticamente puntual, estabilizándose la estructura (3') con la colaboración de cables (9) que relacionan dicha estructura con apoyos (10) operativamente establecidos sobre la superficie (7) , que permiten la basculación lateral de dicha estructura (3 ' ) , como se observa en la figura 6. En este caso y como salta a la vista, tanto el péndulo (1) como los transformadores de energía (6) , presentarán la misma estructuración que en el caso anterior, el de las figuras 1 a 4.
En este caso la duración de intensidad de los balanceos, al ser provocados voluntariamente, serán los que se crean más convenientes para la optimización del rendimiento en la producción de energía eléctrica.
En las figuras 7 a 10 se ha representado otra variante de realización para el generador, similar a la de las figuras 1 a 4 en cuanto a la existencia de una armadura cónica (3) sobre la que se establece el péndulo
(1) , y establecida a su vez sobre un flotador (4) , variando en este caso los medios de transmisión de movimiento, que consisten en tres cables (11) fijados a 120° en la periferia del péndulo (1) , que pasantes a través de respectivas poleas (12) , confluyen hacia respectivas poleas (13), que rodean a un eje principal
(14) , conectado al generador propiamente dicho y al que acciona permanentemente, siendo cada polea (13) solidaria a un piñón (15) susceptible de engranar / desengranar con una corona dentada (16) , a su vez solidarizada al eje principal (14) , con la particularidad de que estos piñones
(15) actúan además como embrague, de manera que cuando se produce una tracción sobre el cable (1.1) correspondiente, se produce paralelamente el embrague o enclavamiento entre los piñones (15) y (16) , mientras que en el otro semiciclo de trabajo, es decir cuando se distiende el cable (11) , el piñón (15) correspondiente se desembraga de la corona
(16) , es decir se independiza de la misma, para que el eje principal (14) no tenga que arrastrarlo, como se observa especialmente en el detalle ampliado de la figura (10) .
Finalmente y como muestran las figuras (11) y (12), cono una estructura (3) similar a la anterior y asociada igualmente a un flotador (4), el péndulo (l1) puede materializarse en un inductor eléctrico (17) , desplazable paralela y próximamente con respecto a un inducido (18) establecido en la propia estructura (3) , ambos curvos, y con el mismo radio de curvatura, el correspondiente al brazo (2) del péndulo (l1), de manera que el desplazamiento relativo entre inductor e inducido
(17) y (18) dará lugar a una corriente eléctrica irregular que ha de rectificarse.