IT202100029780A1 - Dispositivo idrico per la produzione di energia da fonti rinnovabili. - Google Patents
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Description
Descrizione dell?invenzione industriale dal titolo: ?dispositivo idrico per la produzione di energie da fonti rinnovabili?
Il presente trovato riguarda un dispositivo per la produzione di energia pulita da fonti rinnovabili attraverso lo sfruttamento di liquidi in movimento.
In particolare, il trovato propone un dispositivo idrico di produzione di energia, provvisto di uno o pi? masse galleggianti attraverso cui ? possibile l?ottenimento di energia meccanica o elettrica.
Alcuni sistemi di produzione di energia idraulici maggiormente utilizzati presentano alcune difficolt? nel trovare zone idonee riguardanti i siti di installazione, oltre all?alto costo di realizzazione. In genere gli impianti idroelettrici ad alta efficienza necessitano di condotte forzate che sfruttano il movimento generato dalle masse d?acqua in caduta, comportano opere costose e impattanti sull? ambiente come ad esempio: sbarramenti, accumulo di grosse masse d? acqua, modifiche degli alvei, in alcuni casi il prosciugamento dei fiumi. Le soluzioni meno impattanti spesso, necessitano di elevate pressioni idrodinamiche alla quota, in altri sistemi necessitano di corsi d? acqua dove la corrente ? relativamente elevata, in altri ancora, necessitano di grosse strutture metalliche o in calcestruzzo armato per l' applicazione delle turbine con elevati costi di realizzazione e gestione.
- Lo scopo della presente domanda di brevetto ? quello di proporre un dispositivo idrico di produzione di energia capace di operare in una molteplicit? di siti dove ci sono dei liquidi in movimento; tale dispositivo potrebbe essere ottenibile sfruttando la forza di galleggiamento e la forza di gravit?, li trovato proposto consiste nell? applicare una sorta di contenitore o vasca o cisterna di contenimento liquidi, dove al suo interno vi ? una paratia divisoria verticale che forma due camere separate della stessa proporzione, oppure applicare due cisterne singole dove all' interno di ciascuna camera o cisterna vi ? collocato un telaio mobile fissato ad una delle pareti verticali ad una determinata posizione, tramite delle cerniere che gli consentono un movimento perpendicolare; un galleggiante con un peso prestabilito da una quantit? di liquido e aria alPintemo di esso, collocato nella parte sotto piano del telaio mobile, ed un pistone idraulico a stantuffo a doppio effetto munito di attacchi a cerniera alle due estremit? collocato sia nella parte alta del telaio mobile che nella parete della camera o cisterna singola, due tubi idraulici ad alta pressione collocati al pistone idraulico. All?esterno della cisterna vi ? una tubatura idrica principale di alimentazione liquidi atta a riempire le camere o cisterna di liquidi che s? divide in tre condotte separate con valvole di regolazione di flusso motorizzate o pneumatiche. Una prima deviazione condotta di alimentazione liquidi con valvola guidata collocata ad una parete di una prima camera o cisterna, una seconda deviazione condotta di alimentazione liquidi con valvola guidata collocata ad una parete di una seconda camera o cisterna, una terza deviazione condotta (bypass) con valvola, devia la condotta di alimentazione liquidi principale fuori dalle camere o cisterne per eventuali manutenzioni all?interno di esse. Il dispositivo comprende anche due condotte di scarico liquidi con valvole di regolazione di flusso motorizzate o pneumatiche. Una prima condotta di scarico liquidi con valvola guidata collocata ad una prima camera o cisterna, una seconda condotta di scarico liquidi con valvola guidata collocata ad una parete di una seconda camera o cisterna. Le due condotte di scarico liquidi delle camere e la condotta bypass fuori dalla cisterna, si uniscono formando un'unica condotta principale di scarico liquidi. - Questo tipo di dispositivo idrico, in fase di funzionamento, consiste nel riempire di liquidi una prima camera della cisterna o cisterna singola tramite la condotta di alimentazione liquidi aprendo una valvola, e chiudendo la condotta di scarico liquidi della stessa tramite una seconda valvola. Con l?aumentare del livello di liquido all?interno della camera, il galleggiante ? costretto al sollevamento, va ad esercitare una forza di spinta al pistone idraulico che a sua volta andr? a comprimere un fluido all?interno di esso, generando un flusso di fluido ad alta pressione. Una volta che il liquido all?interno della camera avr? raggiunto un?altezza prestabilita, la valvola della condotta di alimentazione bloccher? la fornitura di liquido all?interno di essa, e la seconda valvola sulla condotta di scarico liquidi si aprir? per svuotare la camera. Con il diminuire del livello di liquido all' interno della camera, il galleggiante con il suo peso prestabilito da una quantit? di liquido e aria all'interno di esso, sar? costretto a scendere verso il basso per forza di gravit?, andando ad esercitare nuovamente una forza di spinta al pistone idraulico a doppio effetto, che comprimendo un fluido all'interno di esso fornir? nuovamente un flusso di fluido ad aita pressione. Una volta che una prima camera si trover? in fase di svuotamento, una seconda camera con le stesse caratteristiche, con le stesse funzioni, e con la stessa proporzione, si trover? in fase di riempimento, che sollevando un secondo galleggiante andr? ad esercitare una forza di spinta al pistone idraulico, che comprimendo un fluido all' interno di esso fornir? un flusso di fluido ad alta pressione; quando avr? raggiunto la sua altezza prestabilita la camera si ritrover? in fase di svuotamento ed il galleggiante con il suo peso prestabilito scender? per forza di gravit? esercitando nuovamente una forza di spinta al pistone idraulico, generando nuovamente un flusso di fluido ad alta pressione. Con l' alternare le aperture e le chiusure delle valvole motorizzate o pneumatiche, tramite l'applicazione di una qualche centralina che regola il flusso di liquido delle condotte di alimentazione e scarico liquidi delle camere o dalle cisterne singole, si genera una variazione di livello di liquido all' interno delle stesse, che grazie ai suoi galleggianti crea un movimento continuo e di conseguenza un flusso di fluido ad alta pressione che potr? essere trasformato in energia elettrica, o potr? alimentare una macchina idraulica o qualche altro dispositivo.
- Ulteriore caratteristica del trovato ? che questo tipo di dispositivo potrebbe essere applicato in cisterne interrate o fuori terra, in cisterne a cielo chiuso o aperto o in cisterne separate; pu? essere applicato ripetutamente in quelle condutture idriche o fiumi o canali che si estendono per diversi chilometri, fornendo energia in tutti quei siti dove si ha necessit?; pu? essere applicato anche in condutture o canali di liquidi reflui ad esempio: in liquidi provenienti da lavorazioni industriali, agricole o provenienti da centri urbani trasformando i liquidi di scarto in energia pulita.
- Un ulteriore caratteristica del trovato ? che potrebbe essere applicato anche in quelle condotte idriche in risalita, ad esempio: in una condotta idrica che attraversa una depressione tra due pendici montuose, dove nel fondovai le c?? bisogno di energia con l?applicazione di una cisterna a tenuta stagna, con all? interno la paratia con una fessura nella parte alta della stessa, con i telai mobili, con galleggianti e pistoni idraulici, e un liquido in movimento in entrambe le camere, e dell? aria compressa all'interno delle camere che va a riempire il vuoto all' interno di esse con una pressione tale da mantenere il liquido alla sua altezza prestabilita, consentendo ai galleggianti il suo movimento perpendicolare. Se questo sistema viene applicato in due cisterne separate, lo spostamento d?aria compressa pu? avvenire tramite una tubatura collocata nella parte alta (sopra il livello dei liquidi) di una parete di ogni singola cisterna. - Un ulteriore caratteristica del trovato ? che lo stesso dispositivo idrico potrebbe essere parte di un sistema modulare che permetta di produrre una quantit? di energia proporzionata alla quantit? di dispositivi idrici utilizzati, oppure produrre una quantit? di energia proporzionata alla dimensione del dispositivo idrico utilizzato.
- Il trovato proposto cos? concepito ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo.
In pratica, i materiali impiegati e tutti i dettagli, potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, purch? compatibili con l?uso specifico, nonch? le dimensioni e le forme potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.
- La sua semplice struttura e la sua facile gestione rendono questo dispositivo un prodotto semplice, funzionale e di ampia applicazione, contribuendo al crescente bisogno di energia pulita da fonti rinnovabili.
Ulteriori carateristiche e applicazioni del trovato verranno illustrati con i disegni annessi a titolo illustrativo, secondo alcune forme di realizzazione preferite, in cui la figura ?A? rappresenta una vista prospettica frontale del dispositivo idrico sopra citato, comprendente: una cisterna 100 in muratura o acciaio o altri materiali idonei alla realizzazione della stessa, con all?interno una paratia divisoria 101 formante due camere separate 102 e 103.
- All?interno della camera 102 si trova collocata una struttura mobile che comprende: un telaio mobile 104 ancorato ad una determinata posizione in una parete verticale della camera 102 tramite delle cerniere che gli consentono un movimento perpendicolare, un galleggiante 108 con un peso prestabilito da una quantit? di liquido e aria all? interno di esso collocato nella parte sotto piano del telaio mobile 104, un pistone idraulico 106 a stantuffo a doppio effetto munito di attacchi a cerniera alle due estremit?, collocato nella parte superiore del telaio mobile 104, e collocato anche alla parete della camera 102 tramite delie cerniere, due tubi idraulici 1 19 e 120 ad alta pressione collocati nel pistone idraulico 106, e un liquido 110 all?interno della camera 102.
- All' interno della camera 103 si trova collocata una struttura mobile che comprende: un telaio mobile 105 ancorato ad una determinata posizione in una parete verticale della camera 103 tramite delle cerniere che gli consentono un movimento perpendicolare, un galleggiante 109 con un peso prestabilito da una quantit? di liquido e aria all'interno di esso, collocato nella parte sotto piano del telaio mobile 105, un pistone idraulico 107 a stantuffo a doppio effetto munito di attacchi a cerniera alle due estremit?, collocato nella parte superiore del telaio mobile 105, e collocato anche alla parete della camera 103 tramite delie cerniere, due tubi idraulici 121 e 122 ad alta pressione collocati al pistone idraulico 107, e un liquido 111 all' della camera 103.
- All?esterno della cisterna 100 vi ? una condotta idrica principale 1 12 di alimentazione liquidi, che si divide in tre condotte differenti, con valvole di regolazione di flusso motorizzate o pneumatiche. Una prima deviazione condotta 1 14 con valvola guidata, controlla il flusso di liquidi di alimentazione all? interno della camera 102, Una seconda deviazione condotta 116 con valvola guidata, controlla il flusso di liquido di alimentazione all?interno della camera 103. Una terza deviazione condotta 118 (bypass) con valvola, devia la condotta principale 1 12 di alimentazione fuori dalle camere 102 e 103 per eventuali manutenzioni all?interno di esse,
Il dispositivo comprende anche: due condotte di scarico liquidi con valvole di regolazione di flusso motorizzate o pneumatiche. Una prima condotta 1 15 con valvola guidata controlla il flusso di svuotamento liquidi all?interno della camera 102, una seconda condotta 1 17 con valvola guidata, controlla il flusso di svuotamento liquidi all?interno della camera 103. Le due condotte di scarico liquidi 1 15 e 1 17, e la condotta di deviazione bypass 1 18, si uniscono formando un'unica condotta di scarico liquidi principale 113.
- La figura ?B? mostra una vista prospettica laterale del dispositivo idrico con una cisterna singola in fase di riempimento, esercitando una forza di galleggiamento comprendente: una cisterna 100 con una camera 102 all?interno di essa, un telaio mobile 104 ancorato in una parete verticale della camera 102 tramite cerniere, un galleggiante 108 con un peso prestabilito da una quantit? di liquido e aria all?interno di esso collocato nella parte sotto piano del telaio mobile 104, un pistone idraulico 106 a stantuffo a doppio effetto munito di attacchi a cerniera alle due estremit?, collocato nella parte superiore del telaio mobile 104 e collocato anche nella parete della camera 102 tramite cerniere, due tubi ad atta pressione i 19 e 120 collocati al pistone idraulico 106, un liquido 110 all?interno della camera 102, e una porta di manutenzione 123 collocata nella parte cielo della cisterna 100,
Comprende anche una condotta di alimentazione liquidi principale 112, una deviazione condotta 114 con valvola di regolazione di flusso motorizzata o pneumatica di alimentazione liquidi all?interno della camera 102, e una condotta (bypass) di deviazione liquidi 118 con valvola, che devia la condotta principale di alimentazione fuori dalia cisterna 100,
Comprende anche una condotta di scarico liquidi 115 con valvola di regolazione di flusso motorizzata o pneumatica che si unisce alla condotta (bypass) di deviazione liquidi 1 18 e alia condotta di scarico liquidi principale 113, - La figura ?C? mostra una vista prospettica laterale de! dispositivo idrico con una seconda cisterna singola in fase di svuotamento, esercitando una forza di gravit? comprendente: una cisterna 100 con una camera 103 all'interno di essa. un telaio mobile 105 ancorato in una parete verticale delia camera 103 tramite cerniere, un galleggiante 109 con un peso prestabilito da una quantit? di liquido e aria all?interno di esso collocato nella parte sotto piano del telaio mobile 105, un pistone idraulico 107 a stantuffo a doppio effetto munito di attacchi a cerniera alle due estremit?, collocato nella parte superiore del telaio mobile 105 e collocato anche nella parete della camera 103 tramite cerniere, due tubi idraulici ad alta pressione 121 e 122 collocati al pistone idraulico 107, un liquido 111 all? interno della camera 103, e una porta di manutenzione 124 collocata nella parte cielo della cisterna 100.
Comprende anche: una condotta di alimentazione liquidi principale 112, una deviazione condotta 116 con valvola di regolazione di flusso motorizzata o pneumatica di alimentazione liquidi aH?intemo delia camera 103, una condotta (bypass) 118 con valvola che devia la condotta principale 112 di alimentazione fuori dalla cisterna 100. Comprende anche una condotta di scarico liquidi 117 con valvola di regolazione di flusso motorizzata o pneumatica che si unisce alla condotta (bypass) di deviazione liquidi 118 e alla condotta di scarico liquidi principale 113.
- La figura ?D? mostra una vista prospettica laterale del dispositivo idrico, per far comprendere meglio ed in maniera appropriata una sua forma di attuazione, dove in un bacino di raccolta acqua esistente, dove non ? previsto un sistema di produzione di energia, si pu? applicare il dispositivo fino ad ora citato, bypassando la conduttura 112 all? interno del dispositivo idrico 100, con sopra di esso una copertura con ali 'interno un generatore elettrico 150 alimentato dal flusso di fluido ad alta pressione generato dal movimento dei galleggianti. Una volta che il dispositivo 100 avr? svolto il suo processo, l?acqua in uscita proseguir? la sua destinazione tramite la condotta di scarico liquidi 113.
- La figura ?E? mostra una vista prospettica dall?alto verso il basso del dispositivo idrico per far comprendere meglio ed in maniera appropriata una sua forma di attuazione, dove un dispositivo idrico 100 con tutte le caratteristiche sopra citate, viene alimentato da un fiume tramite una condotta 112, una volta che il dispositivo 100 avr? svolto il suo processo, l?acqua in uscita ritorner? al fiume tramite la condotta di scarico 113 proseguendo il suo corso naturale. - La figura ?F' mostra una vista prospettica laterale del dispositivo idrico per far comprendere meglio ed in maniera appropriata una sua forma di attuazione, dove una condotta idrica attraversa una depressione tra due pendici montuose, dove una condotta idrica 1 12 scende nel fondo valle, alimenta un dispositivo idrico 100 con tutte le caratteristiche sopra citate con una cisterna a tenuta stagna, dove al suo interno c?? dell?aria compresa che va a riempire il vuoto all? interno di essa, mantenendo il liquido alla sua altezza prestabilita, consentendo ai galleggianti il suo movimento perpendicolare, fornendo un fluido ad alta pressione che alimenta un generatore elettrico 150. Una volta che il dispositivo idrico avr? svolto il suo processo, il liquido in uscita ritorner? alla condotta di scarico 113 risalendo la valle e proseguendo la sua destinazione finale.
- La figura ?G? mostra una vista prospettica laterale del dispositivo idrico per far comprendere meglio e in maniera appropriata una sua forma di attuazione, dove un dispositivo idrico 100 con tutte le caratteristiche sopra citate, forma un sistema modulare, con un?unica condotta di alimentazione liquidi 112 che alimenta una serie di dispositivi idrici collegati tra loro, e un?unica condotta di scarico liquidi 113.
Claims (6)
1. Dispositivo idrico per la produzione di energia da fonti rinnovabili caratterizzato dal fatto di comprendere: una tubazione di alimentazione di un liquido; un recipiente ( 100) dove all'interno di esso si trova una paratia divisoria ( 101 ) che forma una prima e una seconda camera ( 102 e 103) all?interno della quale viene canalizzato il flusso di detto liquido; una prima struttura galleggiante collocata internamente alla detta prima camera (102), una seconda struttura galleggiante collocata internamente alla detta seconda camera (103) entrambe posizionate in modo tale da essere movimentate verticalmente dal riempimento/svuotamento delle camere (102 e 103) da detto liquido; una tubazione per lo svuotamento liquido dalle sopra citate prima e seconda camera (102 e 103).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta tubazione di alimentazione liquido comprende: una condotta primaria (112) che si divide in tre condotte separate munite di valvole di regolazione di flusso motorizzate o pneumatiche; una prima deviazione condotta (114) con valvola guidata sfocia aH'interno della prima camera (102), una seconda deviazione condotta (116) con
valvola guidata sfocia allinterno della seconda camera (103), una terza deviazione condotta (118) con valvola guidata bypass la condotta primaria di alimentazione liquido (112) fuori dalla prima e dalla seconda camera (102 e 103).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta prima struttura galleggiante comprende: un telaio (104) ancorato da un'estremit? ad una parete verticale della camera (102) tramite cerniere, un galleggiante (108) collocato nella parte sotto piano del telaio mobile (104), un pistone idraulico (106) a stantuffo a doppio effetto munito di attacchi a cemiena alle due estremit? collocato nella parte alta del telaio mobile (104) e collocato anche alla parete della camera (102), due tubi idraulici (119 e 120) ad alta pressione collocati al pistone idraulico (106).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta seconda struttura galleggiante comprende: un telaio (105) ancorato da un'estremit? ad una parete verticale della camera (103) tramite cerniere, un galleggiante (109) collocato nella parte sotto piano del telaio mobile (105), un pistone idraulico (107) a stantuffo a doppio effetto munito di attacchi a cemiena alle due estremit? collocato nella parte alta del telaio mobile (105) e collocato anche alla parete della camera (103), due tubi idraulici ( 121 e 122) ad alta pressione collocati al pistone idraulico (107).
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta tubazione per lo svuotamento liquido comprende: due condotte di scarico liquido con valvole di regolazione di flusso motorizzate o pneumatiche collocate alla prima e seconda camera (102 e 103); una prima condotta di scarico liquido (115) con valvola guidata regola lo svuotamento della prima camera (102), una seconda condotta di scarico liquido (117) con valvola guidata regola lo svuotamento della seconda camera (103), le condotte di scarico liquido ( 115 e 117) delle citate prima e seconda camera (102 e 103), e la condotta (118) che bypass la condotta primaria (112) di alimentazione liquido fuori dalle dette camere (102 e 103), si uniscono formando un'unica condotta di scarico liquido (113).
6. Dispositivo secondo le precedenti rivendicazioni in cui il recipiente (100) ? anche a tenuta stagna.
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