ES2683048B1 - Power generator system with floating plunger - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sistema generador de energía con émbolo flotante.Power generator system with floating plunger.
Objeto de la invenciónObject of the invention
La presente invención se refiere a un sistema generador de energía, preferentemente eléctrica o de cualquier otro tipo, hidráulica, mecánica, etc. que incorpora un émbolo flotante y que fundamenta su funcionamiento en el principio de Vasos Comunicantes, principio de Pascal y principio de Arquímedes respectivamente.The present invention relates to an energy generating system, preferably electrical or of any other type, hydraulic, mechanical, etc. which incorporates a floating piston and that bases its operation on the principle of Communicating Vessels, Pascal principle and Archimedes principle respectively.
El objeto de la invención por tanto, es proporcionar un sistema generador de energía con émbolo flotante capaz de generar energía limpia, de una manera económica.The object of the invention is therefore to provide an energy generating system with floating piston capable of generating clean energy, in an economical manner.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
Existe en la actualidad, a nivel mundial, un gravísimo problema en la producción de energía eléctrica debido a que:There is a very serious problem in the production of electric energy worldwide, because:
- la energía eléctrica producida a partir de recursos petrolíferos, carbones, u otros combustibles derivados del petróleo, etc. tienen una duración limitada y originan nocivas emisiones de C02;- electrical energy produced from oil resources, coals, or other petroleum-derived fuels, etc. they have a limited duration and cause harmful emissions of C02;
- la energía eléctrica producida por energía nuclear conlleva potenciales riesgos en su producción y en el posterior tratamiento de sus residuos;- Electric power produced by nuclear energy carries potential risks in its production and in the subsequent treatment of its waste;
- la energía eléctrica producida por las energías renovables como pueden ser las fotovoltaicas, eólicas, biomasas, corrientes y/o mareas marinas, undimotrices, etc. casi todas ellas tienen la particularidad de no producir o generar C02, pero sin embargo, todas ellas tienen sus problemas en cuanto a la irregularidad en sus periodos de producción, limitación de esta producción, impacto ambiental y también en sus seguridades en sus emplazamientos, estando sometidas a riesgos meteorológicos marinos, etc. que comprometen su seguridad integridad física, y al ser sus fuentes de energía nada constantes ni regulares, no garantizan regularidad y constancia en sus producciones de energía. Al mismo tiempo, requieren de altísimos costos económicos para garantizar, de forma eficaz, su producción, mantenimiento, y seguridad física.- the electrical energy produced by renewable energies such as photovoltaic, wind, biomass, currents and / or marine, wave tidal, etc. almost all of them have the peculiarity of not producing or generating C02, but nevertheless, all of them have their problems regarding the irregularity in their periods of production, limitation of this production, environmental impact and also in their safety in their locations, being subject to marine weather hazards, etc. that compromise their physical integrity security, and since their energy sources are neither constant nor regular, they do not guarantee regularity and constancy in their productions of Energy. At the same time, they require very high economic costs to guarantee, in an effective way, their production, maintenance, and physical security.
Las energías generadas por el viento (eólicas), requieren unos emplazamientos específicos donde existan frecuentes corrientes de aire. Son lugares normalmente alejados, expuestos a los riesgos meteorológicos, que pueden afectar a la circulación de aves migratorias, ofrecen riesgos para la aviación, su coste de mantenimiento es muy alto, y son elementos sometidos a graves riesgos.Wind-generated energies (wind) require specific locations where there are frequent air currents. They are normally remote places, exposed to meteorological risks, which can affect the circulation of migratory birds, offer risks for aviation, their maintenance cost is very high, and are elements subject to serious risks.
Las fotovoltaicas requieren para su óptimo funcionamiento grandes superficies para emplazar sus placas, unidades generadoras, que convierten el calor de la energía solar en energía eléctrica. Por tanto, requieren grandes superficies en zonas altamente soleadas. Además, su rendimiento desciende o se anula en horas nocturnas.The photovoltaics require for their optimal operation large surfaces to place their plates, generating units, which convert the heat of solar energy into electrical energy. Therefore, they require large areas in highly sunny areas. In addition, its performance drops or is canceled at night.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
El sistema generador de energía con émbolo flotante resuelve totalmente el problema de emisión de C02, y no origina ningún tipo de contaminación por combustión o reacción química al tener un funcionamiento únicamente mecánico.The floating piston energy generating system completely solves the problem of CO2 emission, and does not cause any kind of contamination by combustion or chemical reaction by having a mechanical operation only.
En su funcionamiento, utiliza para su movimiento, un fluido líquido, preferentemente agua, la cual, una vez generado el movimiento productor de la energía es totalmente recuperable (puede consumir una pequeña cantidad de agua por evaporación ambiental, cantidad que pudiera considerarse despreciable), y una bomba para retornar el fluido.In its operation, it uses a liquid fluid, preferably water, for its movement, which, once generated the energy-producing movement is fully recoverable (it can consume a small amount of water by environmental evaporation, amount that could be considered negligible), and a pump to return the fluid.
El sistema generador de energía con émbolo flotante comprende:The floating piston power generating system comprises:
Una estructura fija vertical (1) preferentemente cilíndrica y situada en posición vertical y con sus dos extremos, abierto el superior en contacto con la atmosfera, y cerrado herméticamente el extremo inferior. A fixed vertical structure (1) preferably cylindrical and located in a vertical position and with its two ends, open the upper one in contact with the atmosphere, and hermetically close the lower end.
En su interior se encuentra un flotador (2) con un diámetro exterior ligeramente inferior al diámetro interior de la estructura fija vertical (1), el flotador (2) está cerrado herméticamente en sus dos extremos.Inside there is a float (2) with an outside diameter slightly smaller than the inside diameter of the fixed vertical structure (1), the float (2) is hermetically sealed at its two ends.
En su parte inferior, el flotador (2) lleva fijado y separado ligeramente en su fondo, un pistón (3) estanco y perfectamente deslizable, junto al flotador (2) en sus movimientos verticales ascendentes y descendentes, por el interior de Ia estructura fija vertical (1).In its lower part, the float (2) has a sealed and perfectly sliding piston (3) fixed and separated slightly at its bottom, next to the float (2) in its upward and downward vertical movements, inside the fixed structure vertical (1).
La estructura fija vertical (1) está en contacto, aproximadamente en su parte central por medio de una o varias válvulas (6) a un depósito de agua (4).The fixed vertical structure (1) is in contact, approximately in its central part, by means of one or several valves (6) to a water tank (4).
Para su funcionamiento, estando el flotador (2) descansando en la parte inferior de la estructura fija vertical (1) sobre unas patillas (5) situadas en esta parte inferior de la estructura fija vertical (1), se abre la(s) válvula(s) (6) situada(s) en la parte media de la estructura fija vertical (1) que comunica con el interior del depósito de agua (4), penetrando y cayendo el agua en su interior hasta alcanzar el pistón (3) situado en la parte inferior del flotador (2).For its operation, the float (2) resting in the lower part of the vertical fixed structure (1) on pins (5) located in this lower part of the vertical fixed structure (1), the valve (s) is opened (s) (6) located (s) in the middle part of the fixed vertical structure (1) that communicates with the inside of the water tank (4), penetrating and falling the water inside until reaching the piston (3) located at the bottom of the float (2).
Como las distancias entre el exterior del flotador (2) y el interior de la estructura fija vertical (1) y la distancia entre la parte inferior del flotador (2) y el pistón (3) son mínimas, con una pequeña cantidad de agua que penetre, debido al principio de los Vasos Comunicantes, el agua en el interior de la estructura fija vertical (1) llenará el espacio entre el exterior del flotador (2) y el interior de la estructura fija vertical (1) envolviendo al flotador (2) totalmente dando lugar por ello a su flotabilidad con tendencia a su ascenso debido al principio de Arquímedes.As the distances between the outside of the float (2) and the inside of the fixed vertical structure (1) and the distance between the bottom of the float (2) and the piston (3) are minimal, with a small amount of water that The water inside the vertical fixed structure (1) will fill the space between the outside of the float (2) and the inside of the vertical fixed structure (1) by enveloping the float (2) ) totally resulting in its buoyancy with a tendency to rise due to the Archimedes principle.
Una vez lleno de agua ese espacio hasta alcanzar en nivel de agua la parte superior del flotador (2), se cerrará la(s) válvula(s) (6) quedando esa agua allí retenida permanentemente mientras el generador esté funcionando.Once that space is filled with water until the upper part of the float (2) is reached at water level, the valve (s) (6) will be closed, leaving that water there permanently retained while the generator is running.
Este agua produce una presión hidrostática sobre el pistón (3) hacia abajo que siempre será mayor, por ser de mayor superficie este pistón (3) que la superficie de la parte inferior del flotador (2) que la ejercida sobre este fondo del flotador (2) hacia arriba, por lo cual el flotador (2) no ascenderá.This water produces a hydrostatic pressure on the piston (3) down which will always be greater, since this piston (3) is larger than the surface of the lower part of the float (2) that the one exerted on this bottom of the float (2) upwards, whereby the float (2) will not ascend.
La presión hidrostática hacia abajo vendrá determinada por la superficie del pistón (3) y la altura de la columna de agua, desde el depósito de agua (4) hasta el pistón (3).The downward hydrostatic pressure will be determined by the surface of the piston (3) and the height of the water column, from the water tank (4) to the piston (3).
Por lo cual, para conseguir el ascenso del flotador (2), que dará lugar al ascenso del pistón (3) y la consiguiente generación de la energía, habrá que anular la presión hidrostática hacia abajo en el interior de la estructura fija vertical (1), para que quede solamente la energía resultante del pistón (3) producida en su ascenso debido a su flotabilidad.Therefore, to achieve the ascent of the float (2), which will result in the rise of the piston (3) and the subsequent generation of energy, the hydrostatic pressure down inside the fixed vertical structure (1) must be canceled ), so that only the energy resulting from the piston (3) produced in its rise due to its buoyancy remains.
Para ello, se comunica el interior de la parte inferior de la estructura fija vertical (1) por su parte inferior por medio de una conducción o tubo (7) al depósito de agua (4) de la parte media, por la parte exterior de la estructura fija vertical (1). Se introduce el agua por gravedad desde este depósito (4) por medio de la conducción (7) creándose así el principio de Pascal. De esta manera se generara una presión hidrostática ascendente sobre la parte inferior del pistón (3), prácticamente igual a la presión hidrostática descendente generada en la parte superior del pistón (3), por tener ambas presiones prácticamente la misma altura de la columna de agua y superficies en contacto con el agua.For this, the inside of the lower part of the fixed vertical structure (1) is communicated by its lower part by means of a conduit or tube (7) to the water tank (4) of the middle part, by the outer part of the fixed vertical structure (1). Water is introduced by gravity from this reservoir (4) through the conduit (7) thus creating the Pascal principle. In this way, an ascending hydrostatic pressure will be generated on the lower part of the piston (3), practically equal to the descending hydrostatic pressure generated on the upper part of the piston (3), since both pressures have practically the same height of the water column and surfaces in contact with water.
En consecuencia, queda como resultante la fuerza ascensional del flotador (2) originada por el principio de Arquímedes, dando lugar a la elevación de este flotador (2), junto con el pistón (3) y con el agua envolvente en la que está sumergido y le hace flotar con una fuerza equivalente al desplazamiento del flotador (2), menos el peso del flotador (2), el peso del agua envolvente y el rozamiento del pistón (3), que se procurará sea mínimo, con la parte interior de la estructura fija vertical (1), ascendiendo hasta un nivel en el que queden equilibradas todas las fuerzas.Consequently, the ascending force of the float (2) originated by the Archimedes principle results, resulting in the elevation of this float (2), together with the piston (3) and with the surrounding water in which it is submerged and makes it float with a force equivalent to the displacement of the float (2), minus the weight of the float (2), the weight of the surrounding water and the friction of the piston (3), which will be minimized, with the inner part of the fixed vertical structure (1), ascending to a level where all the forces are balanced.
Al alcanzar el flotador (2) su máxima altura se procederá, a través de la comunicación o tubo (7) al bombeo (mediante una bomba (9)) del agua contenida en la parte inferior de la estructura fija vertical (1) retornándola al depósito (4). Upon reaching the float (2) its maximum height will proceed, through the communication or tube (7) to pumping (by means of a pump (9)) of the water contained in the lower part of the vertical fixed structure (1) returning it to the deposit (4).
El centro de gravedad (c.d.g.) de esta masa de agua aproximadamente estará situado en la mitad de altura desde el depósito (4) y la parte inferior de la escritura fija vertical (1). El trabajo necesario para el bombeo del agua será la masa de agua por el recorrido de su c.d.g.The center of gravity (c.d.g.) of this body of water will be approximately half the height from the tank (4) and the lower part of the vertical fixed writing (1). The work necessary for pumping water will be the mass of water along the path of its c.d.g.
Estos movimientos ascendente y descendente del flotador (2) al no depender de ningún factor externo al sistema, son los que provocarán la generación de energía de forma regular, constante y permanente. Su potencia generada podrá ser variada a voluntad en cada momento, de acuerdo con las necesidades del usuario, variando el tiempo de llenado de la parte inferior de la estructura fija vertical (1) y el posterior bombeo de esta agua a la parte superior depósito (4).These upward and downward movements of the float (2) by not depending on any external factors to the system, are what will cause the generation of energy on a regular, constant and permanent basis. Its generated power can be varied at will at any time, according to the needs of the user, varying the filling time from the bottom of the fixed vertical structure (1) and the subsequent pumping of this water to the top tank ( 4).
El trabajo generado por el flotador (2) en su ascenso estará determinado por su fuerza ascensional y por el recorrido del centro de gravedad del flotador (2) desde su posición inferior a la superior.The work generated by the float (2) in its ascent will be determined by its ascending force and the path of the center of gravity of the float (2) from its lower position to the upper one.
La energía aprovechable se genera:The usable energy is generated:
Durante el movimiento ascendente:During the upward movement:
El flotador (2) tiene una fuerza ascensional, según el principio de Arquímedes, y al estar totalmente sumergido en agua, proporcional a su volumen por la densidad de agua. A dicha fuerza ascensional hay que restarle el peso del mismo flotador (2) y el del agua en la que flota retenida por el émbolo (3) conjuntamente, y el rozamiento del émbolo (3) con el interior de la estructura fija vertical (1), que se logrará sea mínima. De este valor ascendente resultante, parte es empleado para la flotabilidad del flotador (2) que le hará ascender y el resto es aprovechable para generación de energía.The float (2) has an ascending force, according to the Archimedes principle, and being completely submerged in water, proportional to its volume by the density of water. To said ascending force, the weight of the same float (2) and that of the water in which it is retained by the piston (3) together, and the friction of the piston (3) with the interior of the fixed vertical structure (1) must be subtracted ), which will be achieved be minimal. Of this resulting ascending value, part is used for the buoyancy of the float (2) that will make it rise and the rest is usable for power generation.
Durante el movimiento descendente:During the downward movement:
La energía aprovechable generada durante el descenso del flotador (2) es producida por el peso del flotador (2) más el peso del agua envolvente del flotador (2) que produce su flotabilidad, menos el rozamiento del émbolo con la parte interior de la estructura fija vertical (1) , que se procurará sea mínimo.The usable energy generated during the descent of the float (2) is produced by the weight of the float (2) plus the weight of the envelope water of the float (2) that produces its buoyancy, less friction of the piston with the inside of the fixed vertical structure (1), which will be minimized.
La potencia de la energía generada vendrá determinada por:The power of the generated energy will be determined by:
FUERZA. Dimensiones del flotador (2) y consiguiente volumen y desplazamiento, fuerza ascensional. No hay límite en estas dimensiones.FORCE. Dimensions of the float (2) and consequent volume and displacement, ascending force. There is no limit on these dimensions.
TRABAJO. Fuerza por la altura vertical (1) recorrida por el flotador (2) en el interior de la estructura fija vertical (1). No hay límite en esta altura.WORK. Force by vertical height (1) traveled by the float (2) inside the fixed vertical structure (1). There is no limit at this height.
TIEMPO. Tiempo empleado en la subida y bajada del flotador (2) por el interior de la estructura vertical (1), vendrá determinador por el tiempo de llenado de agua del interior dela estructura fija vertical (1) a través de la(s) válvula(s) (6), tiempo que se intentará sea mínimo tenido en cuenta la escasa cantidad de agua necesaria en esta operación y las dimensiones de la(s) válvula(s) (6) que permitirán el rápido llenado de agua en el interior de la estructura fija vertical (1) para dar lugar al principio de Arquímedes y consiguiente ascenso del flotador (2) por su interior. Sin embargo este tiempo de llenado en este espacio no es determinante, puesto que se efectúa solamente al poner el generador en movimiento.WEATHER. Time spent in raising and lowering the float (2) inside the vertical structure (1), will be determined by the water filling time inside the vertical fixed structure (1) through the valve (s) ( s) (6), time that will be attempted is minimal, taking into account the small amount of water required in this operation and the dimensions of the valve (s) (6) that will allow the rapid filling of water inside the fixed vertical structure (1) to give rise to the Archimedes principle and consequent ascent of the float (2) inside. However, this filling time in this space is not decisive, since it is only done when the generator is set in motion.
Sí es importante el tiempo empleado en el llenado del espacio cerrado (8) situado en la parte inferior del pistón (3), a través del tubo (7) con el agua procedente del depósito de agua (4) con el que se origina el principio de Pascal. Se procurará que el tiempo de este llenado sea mínimo, dimensionando el diámetro del tubo (7) adecuadamente.It is important the time taken to fill the enclosed space (8) located at the bottom of the piston (3), through the tube (7) with the water coming from the water tank (4) with which the Pascal principle. It will be ensured that the time of this filling is minimal, dimensioning the diameter of the tube (7) properly.
Igualmente, una vez el flotador (2) en su parte elevada comenzará su descenso al comenzar a bombear el agua contenida en el espacio cerrado (8) entre la parte inferior del pistón (3) y el fondo del espacio cerrado (8) que origina un principio de Pascal a través del tubo (7) hasta el depósito de agua (4), dando lugar a su anulación, y por lo tanto el flotador (2) con su agua envolvente y el pistón (3) descenderán por gravedad hasta la parte inferior del espacio cerrado (8) hasta alcanzar la posición inicial, quedando descansando en las patillas (5). Likewise, once the float (2) in its elevated part will begin its descent when it begins to pump the water contained in the closed space (8) between the bottom of the piston (3) and the bottom of the closed space (8) that originates a principle of Pascal through the tube (7) to the water tank (4), leading to its cancellation, and therefore the float (2) with its surrounding water and the piston (3) will descend by gravity to the lower part of the closed space (8) until reaching the initial position, resting on the pins (5).
Para obtener la máxima potencia generadora de energía en cada equipo se procurará que estos movimientos, ascenso y descenso del flotador (2), sean lo más rápidos posibles, dimensionando adecuadamente la(s) válvula(s) (6) y ayudando al tubo (7) con un bombeo adecuado la proporcionar una evacuación rápida del agua del espacio cerrado (8) hacia el depósito de agua (4).In order to obtain the maximum power generating power in each equipment, it will be ensured that these movements, ascent and descent of the float (2), are as rapid as possible, properly dimensioning the valve (s) (6) and helping the tube ( 7) with adequate pumping it provides a rapid evacuation of water from the enclosed space (8) to the water tank (4).
Para incrementar notablemente la potencia generadora de energía se podrán instalar varias unidades de estos generadores en batería accionando a un único generador eléctrico, consiguiendo así también una continuidad en la producción eléctrica.In order to significantly increase the power generating power, several units of these generators can be installed in a battery operated by a single electric generator, thus also achieving a continuity in the electrical production.
De todo lo expuesto se deduce que:From all the above it follows that:
Para la instalación del sistema generador de energía con émbolo flotante no se requiere lugares específicos, pudiéndose instalar bajo el suelo, y por lo tanto, no ofreciendo ningún impacto ambiental o visual. También puede instalarse sobre el suelo, y para que el impacto ambiental o visual sea mínimo, podrá ser protegido por una edificación adecuada a su dimensión. El sistema no contamina ya que no emite ningún residuo a la atmósfera.For the installation of the power generator system with floating plunger no specific places are required, being able to be installed under the ground, and therefore, offering no environmental or visual impact. It can also be installed on the ground, and so that the environmental or visual impact is minimal, it can be protected by a building appropriate to its size. The system does not pollute since it does not emit any residue into the atmosphere.
No es necesario, para desarrollar su actividad, ni viento, ni actividad solar, ni mareas, ni corrientes marinas, ni olas, etc. Por tanto, su labor como generador de energía será regular, constante y continua, durante las veinticuatro horas del día, no estando influenciado por ningún factor o elemento externo al mismo sistema generador.It is not necessary, to develop its activity, or wind, or solar activity, or tides, or sea currents, or waves, etc. Therefore, its work as an energy generator will be regular, constant and continuous, during the twenty-four hours of the day, not being influenced by any factor or element external to the same generating system.
La potencia generada podrá ser regulada a voluntad, según las necesidades requeridas variando los tiempos de ascenso y descenso del flotador (2).The power generated may be regulated at will, according to the needs required by varying the times of ascent and descent of the float (2).
Al no estar sometida la instalación del sistema generador, a ningún riesgo por exceso de vientos, huracanes o ciclones, temporales en la mar, o corrientes violentas, etc. su integridad física queda garantizada.As the installation of the generator system is not subject to any risk of excessive winds, hurricanes or cyclones, storms at sea, or violent currents, etc. Your physical integrity is guaranteed.
Descripción de los dibujosDescription of the drawings
Para complementar la descripción que se está efectuando y para una mejor comprensión de las características de este nuevo sistema, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, unos dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and for a better understanding of The characteristics of this new system, in accordance with a preferred example of practical realization thereof, are attached as an integral part of said description, drawings in which, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
Figura 1.- Muestra una representación esquemática en alzado lateral del sistema generador de energía con émbolo flotante en posición inicial de trabajo.Figure 1.- Shows a schematic representation in side elevation of the power generator system with floating plunger in the initial working position.
Figura 2.- Muestra una representación esquemática en alzado lateral del sistema generador de energía con émbolo flotante en el comienzo de llenado de agua.Figure 2.- Shows a schematic representation in side elevation of the power generator system with floating plunger at the beginning of water filling.
Figura 3.- Muestra una representación esquemática en alzado lateral del sistema generador de energía con émbolo flotante durante el ascenso del flotador.Figure 3.- Shows a schematic representation in side elevation of the power generator system with floating plunger during the ascent of the float.
Figura 4.- Muestra una representación esquemática en alzado lateral del sistema generador de energía con émbolo flotante en posición de altura máxima del flotador.Figure 4.- Shows a schematic representation in side elevation of the power generator system with floating plunger in position of maximum float height.
Figura 5.- Muestra una representación esquemática en alzado lateral del sistema generador de energía con émbolo flotante en el comienzo del descenso del flotador.Figure 5.- Shows a schematic representation in side elevation of the power generator system with floating plunger at the beginning of the float descent.
Figura 6.- Muestra una representación esquemática en alzado lateral del sistema generador de energía con émbolo flotante en posición de fin del ciclo.Figure 6.- Shows a schematic representation in side elevation of the power generator system with floating piston in the end of cycle position.
Realización preferente de la invenciónPreferred Embodiment of the Invention
A la vista de estos dibujos puede observarse como el sistema generador de energía con émbolo flotante que se preconiza, está constituido por una estructura fija vertical (1) hueca, abierta por su extremo superior, en contacto con la atmosfera, y cerrada en su parte inferior.In view of these drawings, it can be seen how the energy generating system with floating piston that is recommended is constituted by a hollow fixed vertical structure (1), open at its upper end, in contact with the atmosphere, and closed in its part lower.
En su interior se encuentra alojado un flotador (2) de longitud inferior a la longitud o altura de la estructura fija vertical (1), pero de diámetro ligeramente inferior, en caso de que ambos elementos fuesen de forma cilíndrica. Inside it is housed a float (2) of length less than the length or height of the fixed vertical structure (1), but of slightly smaller diameter, in case both elements were cylindrical.
Este flotador (2) lleva fijado en su parte inferior, pero a una ligera distancia entre ambos, un pistón (3) con una junta adecuada que hace que sea totalmente estanco en el interior de la estructura fija vertical (1), pero a la vez pueda deslizar fácilmente hacia arriba y hacia abajo con el flotador (2) en sus movimientos por el interior de la estructura fija vertical (1).This float (2) has a piston (3) attached to its lower part, but at a slight distance between them, with a suitable seal that makes it completely sealed inside the fixed vertical structure (1), but at the Once you can easily slide up and down with the float (2) in its movements inside the fixed vertical structure (1).
En el nivel aproximadamente medio superior de la estructura fija vertical (1) se encuentra un depósito de agua (4) que se puede comunicar con el interior de esta estructura fija vertical (1) a través de una(s) válvula(s) (6) de apertura y cierre y con el espacio cerrado (8) situado en la parte inferior de la estructura fija vertical (1), por debajo del pistón (3), a través del tubo (7), donde se produce el principio de Pascal.At the approximately upper middle level of the fixed vertical structure (1) there is a water tank (4) that can communicate with the interior of this fixed vertical structure (1) through a valve (s) ( 6) opening and closing and with the closed space (8) located at the bottom of the fixed vertical structure (1), below the piston (3), through the tube (7), where the principle of Pascal.
En su posición inicial, el flotador (2) se encuentra descansando en el interior y en su parte inferior de la estructura fija vertical (1) sobre unas patillas (5) apropiadas.In its initial position, the float (2) is resting inside and at the bottom of the fixed vertical structure (1) on appropriate pins (5).
Para su funcionamiento se abre la(s) válvula(s) (6), introduciéndose por gravedad el agua en el interior de la estructura fija vertical (1) procedente del depósito de agua (4), llenando el espacio libre entre esta estructura fija vertical (1) y el flotador (2) y cubriendo de agua al flotador (2) por toda su superficie exterior, superior, lateral y fondo, dando lugar, por el principio de Arquímedes, a su flotabilidad, ascendiendo por el interior de la estructura fija vertical (1).For its operation, the valve (s) (6) is opened, the water being introduced by gravity inside the vertical fixed structure (1) from the water tank (4), filling the free space between this fixed structure vertical (1) and the float (2) and covering the float (2) with water throughout its outer, upper, lateral and bottom surface, giving rise, by the Archimedes principle, to its buoyancy, ascending through the interior of the fixed vertical structure (1).
Una vez lleno de agua ese espacio, la(s) válvula(s) (6) se cerrarán, permaneciendo así cerradas permanentemente durante todo el periodo de trabajo del generador.Once that space is filled with water, the valve (s) (6) will close, thus remaining permanently closed during the entire working period of the generator.
Al mismo tiempo, esa agua envolvente al flotador (2) producirá una presión hidrostática sobre la parte superior del pistón (3), mayor que la fuerza de flotabilidad del flotador (2), por lo cual no ascenderá éste.At the same time, that envelope water to the float (2) will produce a hydrostatic pressure on the upper part of the piston (3), greater than the buoyancy force of the float (2), so that it will not ascend.
Este ascenso se producirá cuando simultáneamente se comunique el espacio cerrado (8) con el depósito de agua (4) introduciéndose el agua por gravedad a través del tubo (7), dando lugar al principio de Pascal que provocará una presión hidrostática de abajo a arriba sobre la parte inferior del pistón (3), anulando la presión hidrostática de arriba abajo que origina sobre la parte superior del pistón (3) el agua envolvente del flotador (2), quedando así actuando solamente el principio de Arquímedes, y dando así lugar al ascenso.This ascent will occur when simultaneously the closed space (8) is communicated with the water tank (4), the water being introduced by gravity through the tube (7), giving rise to the Pascal principle that will cause a hydrostatic pressure from bottom to top on the bottom of the piston (3), canceling the hydrostatic pressure from top to bottom that it originates on the upper part of the piston (3) the float envelope water (2), thus only the Archimedes principle acting, and thus giving rise to ascent.
Por todo lo expuesto, el sistema, para su funcionamiento, solo utiliza una mínima cantidad de agua debido al pequeño espacio libre entre la estructura fija vertical (1) y el flotador (2) y el mínimo espacio libre entre la parte inferior del flotador (2) y el pistón (3) situado cerca de su parte inferior, suficiente y necesario para que se produzca el principio de Arquímedes.For all the above, the system, for its operation, only uses a minimum amount of water due to the small free space between the fixed vertical structure (1) and the float (2) and the minimum free space between the bottom of the float ( 2) and the piston (3) located near its bottom, sufficient and necessary for the Archimedes principle to occur.
Esta agua permanecerá almacenada permanentemente en ese espacio durante sus movimientos de ascenso y descenso del flotador (2).This water will remain permanently stored in that space during its movements of ascent and descent of the float (2).
Igualmente utilizará una cantidad de agua procedente del depósito de agua (4) que, por gravedad, llenará el espacio cerrado (8) a través del tubo (7), dando lugar al principio de Pascal. Una vez el flotador (2) haya ascendido a la parte superior de la estructura fija vertical (1), para iniciar su descenso, se comienza a bombear, mediante una bomba (9), y a través del tubo (7), el agua contenida en el espacio cerrado (8) hacia el depósito de agua (4). Por lo tanto, al desaparecer el principio de Pascal, el flotador (2) debido a su peso y al peso de su agua envolvente que sigue actuando con su presión hidrostática sobre la parte superior del pistón (3), ejercerá una presión sobre el pistón (3) iniciando su descenso y facilitando el bombeo del agua almacenada en el espacio cerrado (8), que no tendrá otra opción que salir a través del tubo (7) y depositarse nuevamente en el depósito de agua (4), reutilizándose este mismo agua seguidamente en un nuevo ciclo.It will also use an amount of water from the water tank (4) that, by gravity, will fill the enclosed space (8) through the tube (7), giving rise to the Pascal principle. Once the float (2) has risen to the top of the fixed vertical structure (1), to begin its descent, it begins to pump, by means of a pump (9), and through the tube (7), the water contained in the enclosed space (8) towards the water tank (4). Therefore, when the Pascal principle disappears, the float (2) due to its weight and the weight of its surrounding water that continues to act with its hydrostatic pressure on the upper part of the piston (3), will exert a pressure on the piston (3) starting its descent and facilitating the pumping of the water stored in the enclosed space (8), which will have no other option but to exit through the tube (7) and deposit it again in the water tank (4), reusing it water then in a new cycle.
Durante el proceso de generación de energía, con los movimientos ascendentes y descendentes del flotador (2), la(s) válvula(s) (6) permanecerán permanentemente cerradas, para que flotador (2) experimente la mayor fuerza ascensional al estar totalmente sumergido en el agua envolvente entre el mismo y la parte interior de la estructura fija vertical (1).During the power generation process, with the upward and downward movements of the float (2), the valve (s) (6) will remain permanently closed, so that the float (2) experiences the greatest ascending force when fully submerged in the surrounding water between it and the inside of the fixed vertical structure (1).
La potencia generada por este sistema vendrá determinada por el volumen del flotador (2), o desplazamiento, o fuerza ascensional, altura recorrida y tiempo empleado, no existiendo significativos límites para obtener potencias elevadas variando estas características. The power generated by this system will be determined by the volume of the float (2), or displacement, or ascending force, height traveled and time spent, there being no significant limits to obtain high powers varying these characteristics.
Al no depender de vientos, mareas, corrientes marinas, placas fotovoltaicas, olas, biomasas, etc. puede funcionar con total seguridad, ininterrumpidamente sin afectarle los adversos fenómenos meteorológicos.Not depending on winds, tides, sea currents, photovoltaic panels, waves, biomass, etc. It can work with total safety, without interruption without affecting the adverse meteorological phenomena.
Por sus características expuestas no necesita ningún emplazamiento especial, pudiéndose instalar en cualquier lugar, litoral, interior, mesetas, montes, etc. bajo el suelo sobre el suelo, como ha sido comentado anteriormente para no ofrecer impacto visual.Due to its exposed characteristics it does not need any special location, being able to be installed anywhere, coastal, interior, plateaus, mountains, etc. under the ground on the ground, as it has been commented previously to not offer visual impact.
Al no necesitar combustible de ningún tipo para desarrollar su trabajo, durante el mismo no emite CO2 ni ningún otro producto residual contamínate.Not needing fuel of any kind to carry out its work, during it it does not emit CO2 or any other residual product contaminate.
Para su trabajo utiliza, no consume, excepto por posible mínima evaporación, agua.For its work it uses, does not consume, except for possible minimum evaporation, water.
Asimismo, utiliza una pequeña cantidad de energía para accionar el bombeo y permitir la evacuación del agua del espacio cerrado (8) al depósito de agua (4). Acortando el tiempo empleado en los movimientos ascendentes y descendentes del flotador (2) se incrementará la potencia generada por el sistema generador de energía con émbolo flotante.It also uses a small amount of energy to drive the pump and allow the evacuation of water from the enclosed space (8) to the water tank (4). Shortening the time spent in the upward and downward movements of the float (2) will increase the power generated by the floating piston energy generating system.
El sistema generador de energía con émbolo flotante genera energía de forma constante e ininterrumpida. Utiliza para su funcionamiento un líquido, preferentemente agua, pero no la consume. The floating piston power generator system generates energy continuously and uninterruptedly. It uses a liquid for its operation, preferably water, but does not consume it.
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Applications Claiming Priority (1)
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| ES201700277A ES2683048B1 (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Power generator system with floating plunger |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2683048 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20180924 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2683048 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20190703 |