WO2015051427A1

WO2015051427A1 - Gerador de energia elétrica por meio de mecanismo com movimento pendula

Info

Publication number: WO2015051427A1
Application number: PCT/BR2013/000490
Authority: WO
Inventors: Rhullyano Bernardo MARTINS; Alexandre Dias FARONI; José Carlos de Araújo BASTOS FILHO; Lucas Fernandes ALVES; Marlene Augusta dos Santos MOREIRA; Romeu Chaves SOUSA; Romualdo Chaves SOUSA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2015-04-16
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: BR102013026105A2

Abstract

Gerador de energia elétrica por meio de mecanismo com movimento pendular, consiste de um gerador (1) de energia elétrica que utiliza um braço (2) com uma extremidade (E1) ligada à cabeça (3) da viga principal (4) de um mecanismo (5) com movimento pendular, e a extremidade oposta (E2) conectada a um eixo de manivela (6) em um ponto excêntrico (7) de um disco (8) que ao girar, mediante tal movimento pendular, transfere força radial para o conjunto composto por um multiplicador de velocidade (9) e um alternador ou dínamo (10).

Description

GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM

MOVIMENTO PENDULAR

Trata o presente relatório descritivo da solicitação de Patente de Invenção de um inédito "GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM MOVIMENTO PENDULAR" que tem o objetivo de propor um meio alternativo de geração de energia elétrica, que utiliza como força motriz um mecanismo com movimento pendular e ou oscilante de cuja viga principal deriva um braço de manivela acoplado a um disco, que transfere dita força para um conjunto multiplicador de velocidade e altemador / dínamo.

A invenção é passível de ser aplicada em subestações de distribuição de energia, em substituição ou complemento ao fornecimento da empresa de geração, bem como em ambientes industriais, comerciais, residenciais e qualquer local com demanda de energia elétrica, quer seja de alta, média e baixa de tensão.

Atualmente, a sociedade mostra grande preocupação e interesse no desenvolvimento de tecnologias e soluções sustentáveis, não sendo diferente no setor de geração de energia elétrica, com destaque para a criação de meios alternativos que não o nuclear, o geotérmico e o hidroelétrico, este último totalmente dependente de fatores climáticos, danosa ao meio ambiente (alagamentos), etc.

Os principais tipos de energias alternativas limpas e de cunho sustentável, são:

Solar - a luminosidade do sol concentrada em placas coletoras é transformada em energia elétrica por meio de células fotovoltaicas. Em dias nublados fica comprometida;

Eólica - gerada pelo vento que gira as pás de um catavento, que por sua vez aciona um gerador. A inconstância do vento em determinadas regiões e períodos são limitantes a sua eficácia;

Marés - gerada pelo movimento da água do mar que movimenta uma turbina que por sua vez aciona um gerador. A maré também é suscetível a variações de intensidade, o que compromete seu uso para este fim;

Biocombustíveis - geração de etanol e biodiesel a partir de produtos agrícolas. No entanto, o processo de obtenção do etanol, por exemplo, demanda alto consumo de combustíveis fósseis, água e energia elétrica.

O atual estado da técnica antecipa alguns documentos de patentes que versam sobre energias alternativas, como o PI 0103555-0 - trata de um processo que combina a hidrogeração com outras fontes alternativas, como a energia eólica e a solar, operando em regime semifechado com reaproveitamento da água da geração principal, com recondução ao estágio de potencial mais elevado, mediante o emprego de bombas que devolvem parte da água já utilizada nas turbinas ao reservatório ou represa.

Apesar de ser uma solução alternativa que combina a hidrogeração com energia eólica ou solar, o processo acima tem os limitantes inerentes à escassez de vento ou luminosidade, além de utilizar água como elemento primário para seu funcionamento.

O PI 0402288-0 - se refere a um equipamento para geração de energia elétrica que utiliza dois tipos de geradores conjugados, sendo um gerador fotovoltaico e um gerador eólico. As células fotovoltaicas suprem a energia necessária para movimentar os ventiladores ou turbinas ou outro equipamento gerador de vento, instalados na entrada de uma câmara ou invólucro e o vento gerado, circula por todo o interior deste invólucro, sendo então captado neste trajeto, pelas hélices dos geradores de energia eólica, onde transformam a energia dos ventos ou eólica em energia elétrica, que é conduzida por fios para local de consumo ou acumulação, podendo ainda ter uma saída de ar regulável no fundo da câmara ou invólucro.

Da mesma forma que no documento anterior, o equipamento acima é totalmente dependente da constância no fornecimento de vento e luz solar.

O PI 9602065-2 reivindica um gerador de energia elétrica a partir das ondas do mar, que funciona através principalmente, da inércia das ondas do mar, flutuando, por meio dos compartimentos de ar, quase totalmente submerso, formando um ângulo de aproximadamente 45 graus com a crista das ondas.

Como comentado anteriormente, a variação da intensidade das ondas do mar nos diferentes períodos do dia ou mês compromete o rendimento do gerador.

Ciente do estado da técnica, suas lacunas e limitantes, o inventor, atuante no segmento em apreço, após estudos e pesquisas idealizou o "GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM MOVIMENTO PENDULAR", em questão, que tem como princípio básico a produção de energia elétrica a partir do aproveitamento da força gerada na viga principal de um mecanismo com movimento pendular, de cuja cabeça se projeta o braço da manivela ligado excentricamente a um disco, que deriva para o conjunto do multipicador de velocidade, e daí para o alternador ou dínamo gerando assim a energia elétrica de forma alternativa.

O mecanismo com movimento pendular pode ser representado por um tripé que comporta uma viga principal transversal nele mancalizada, de forma a propiciar o movimento pendular e/ ou cíclico na mesma, numa forma preferencial da invenção coadjuvado por meio hidromecânico. Outros meios já conhecidos também podem ser utilizados em substituição ao hidromecânico.

Em suma, o gerador de energia elétrica inventado apresenta como vantagens mais preponderantes:

Tecnologia sustentável (conservação de energia) - aproveitamento e/ ou reaproveitamento da energia mecânica proveniente de um mecanismo com movimento pendular;

Funcionamento uniforme e regular - independe das condições climáticas; Simplicidade construtiva e de instalação;

Tecnologia nacional, não havendo necessidade de importação de componentes;

Não gera poluição;

Baixo custo de produção e de manutenção.

A seguir para uma total visualização da construtividade e funcionamento do gerador, e melhor elucidar o relatório descritivo, explica-se a invenção, com referência aos desenhos anexos, nos quais estão representados de forma ilustrativa e não limitativa:

Fig. 1 : Vista em perspectiva do gerador inventado;

Fig. 2: Vista em perspectiva explodida do gerador inventado;

Fig. 3: Vista lateral do gerador inventado numa condição a 90°;

Fig. 4: Vista lateral do gerador inventado numa condição a 270°;

Fig. 5: Vista frontal do gerador inventado;

Fig. 6: Vista em perspectiva do gerador inventado, mostrando aplicação em uma subestação de distribuição de energia.

O "GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM MOVIMENTO PENDULAR", objeto desta solicitação de Patente de Invenção consiste de um gerador (1 ) de energia elétrica que utiliza um braço (2) com uma extremidade (E1) ligada à cabeça (3) da viga principal (4) de um mecanismo (5) com movimento pendular, e a extremidade oposta (E2) conectada a um eixo de manivela (6) em um ponto excêntrico (7) de um disco (8) que ao girar, mediante tal movimento pendular, transfere força radial para o conjunto composto por um multiplicador de velocidade (9) e um alternador ou dínamo (10).

Mais particularmente, conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, o gerador

(I) reivindicado toma força motriz de um mecanismo (5) com movimento pendular, de grande rendimento e baixa perda mecânica basicamente configurado por um tripé

(I I) onde é mancalizada uma viga principal (4) acionada, numa forma de viabilização da invenção, por unidade hidromecânica (12) ou outro meio de acionamento qualquer, sendo que na referida viga principal (4) denota-se uma cabeça (3) projetada para receber a extremidade (E1) de um braço (2), que na extremidade oposta (E2) recepciona um eixo de manivela (6) ligado a um ponto excêntrico (7) de um disco (8) com orifício central ( 3) para recepção dos eixos (14 e 15) com acoplamento (16) a um multiplicador de velocidade (9). Da mesma forma, o multiplicador de velocidade (9) é ligado ao alternador ou dínamo (10) por meio de eixos (17 e 18) e acoplamento (19). O movimento pendular da viga principal (4) transferido para sua cabeça (3) perfaz um raio compatível com o raio efetuado pela manivela (6), possibilitando com esta compatibilidade uma sincronização que compensa a excentricidade do braço (2), e por conseguinte o giro uniforme do disco (8). Operacionalmente, conforme ilustrado na figura 3, no plano geométrico, quando da manivela (6) na posição relativa de 90°, a cabeça (3) estará na cota mais elevada da viga (4) principal, ao passo que, como mostrado na figura 4, quando da manivela (6) no plano de 270° a cabeça (3) estará na cota mais inferior da viga principal (4), em que o curso do deslocamento da viga principal (4) é suficiente para impor o torque e a velocidade necessária para que o disco (8) possa movimentar adequadamente o conjunto do multiplicador de velocidade (9) que tem uma relação calculada para girar o alternador ou dínamo (10) na demanda de potência requerida pelo usuário, quer seja aquele cujo consumo é de alta, média ou baixa tensão. Na figura 5 são evidenciados o disco (8) e os eixos e acoplamentos que perfazem as ligações com o multiplicador de velocidade (9) e com o alternador ou dínamo (10). Funcionalmente, o gerador (1) pode ser utilizado em diferentes aplicações como, por exemplo, a ilustrada na figura 6 em que toma lugar em uma subestação (20) de distribuição de energia proveniente de uma fonte geradora (21) e rede de transmissão (22). Neste caso, o gerador (1) ou conjunto de geradores (1) pode complementar ou mesmo substituir o fornecimento convencional.

O presente pedido de patente se notabiliza, por sua engenhosidade estrutural e prática, oferecendo ao mercado, uma opção sustentável, eficiente e exclusiva na geração de energia.

Portanto, o presente pedido de patente de invenção se reveste de novidade e atividade inventiva pelo aproveitamento da energia mecânica proveniente de um mecanismo com movimento pendular, que somado a aplicação industrial o faz merecedor deste privilégio.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1) "GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM MOVIMENTO PENDULAR", caracterizado por tomar força motriz de um mecanismo (5) com movimento pendular em cuja viga principal (4) denota-se uma cabeça (3) projetada para receber a extremidade (E1) de um braço (2), que na extremidade oposta (E2) recepciona um eixo de manivela (6) ligado a um ponto excêntrico (7) de um disco (8) que transfere força para um multiplicador de velocidade (9) e um alternador ou dínamo (10).

2) "GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM MOVIMENTO PENDULAR", de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pela força do disco (8) ser transmitida para o multiplicador de velocidade (9) e para o alternador ou dínamo (10), por meio de eixos e acoplamentos.

3) "GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM MOVIMENTO PENDULAR", de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por utilizar um mecanismo (5) de movimento pendular de grande rendimento e reduzida perda mecânica.

4) "GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM MOVIMENTO PENDULAR", de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por utilizar um mecanismo (5) com acionamento hidromecânico, elétrico ou outro acionamento já conhecido.

5) "GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM MOVIMENTO PENDULAR", de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo conjunto do multiplicador de velocidade (9) ter uma relação calculada para girar o alternador ou dínamo (10) na demanda de potência requerida.

6) "GERADOR DE ENERGIA ELÉTRICA POR MEIO DE MECANISMO COM MOVIMENTO PENDULAR", de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por atender demanda de consumo de alta, média ou baixa tensão.