viernes, 15 de abril de 2016

Sistema undimotriz de pistón flotante de tope fijo y palanca de tope basculante

Introducción.-
Transformar la energía undimotriz de forma eficiente siempre ha constituido un reto debido a la combinación de  dos factores: a) la altura de la ola  y b) la oscilación del nivel del mar debido a las mareas, los dispositivos hasta ahora no han podido superar el problema porqué una vez que la elevación de la ola acciona,  al poco tiempo la oscilación del nivel del mar modifica la posición relativa y evita la continuidad del proceso. Este nuevo sistema incorpora el uso de pistones con topes de modo que una vez que la marea sube se desactiva e inmediatamente otro pistón continúa el proceso porque como tiene menor tamaño ( justamente la altura que la marea le afectó al anterior) pero esta igual de cerca que el primero porque el dispositivo compensa la diferencia de altura mediante un tope basculante (conserva la vertical). Este sistema requiere de construir una instalación cerca de la orilla del mar y el uso de un vaso comunicante  o la construcción de un muelle sobre el mar para instalar el dispositivo encima del muelle. en el primer caso se evita las inclemencias de un temporal.

Elementos.-
Una palanca con topes basculantes situados en forma escalonada. Una línea fija que se encuentra situada al lado y por debajo de la palanca de modo que los topes de los pistones traben su progresión ascendente cuando la marea suba o la ola supere la altura prevista. Pistones que deberían ser llenos de aire y de volumen tal (empuje) que desarrollen la misma potencia a medida que se acerquen al punto de apoyo. Si la marea sube en exceso o las olas son muy altas, el sistema simplemente se traba.



Funcionamiento.-
En la figura anterior se observa lo siguiente: la palanca, que es una barra rígida de la que pende (cuelga) un tope sobre el pistón B que está al lado de A. Ambos pistones flotan sobre el agua ( líneas azules) y ninguno puede elevar la palanca, el primero porque apenas llega justo y el segundo es más chico y apenas llega al tope basculante que pende de la palanca. Esto sucede en la figura 1 Nótese que debajo de la palanca aparece una línea roja de trazos cortos que representa la línea de tope, donde toparan los topes fijos a los pistones que se representan como una doble raya inmediatamente encima de las letras A y B. La distancia de la línea de marea hasta la línea de tope es equivalente al tamaño del pistón A.

Luego sucederá a) que una ola incide sobre la costa y eleva el nivel del mar en esa sección y en consecuencia eleva todo lo que flote allí. El pistón A se elevará y el pistón B también, pero como puede verse en la figura 2 cuando eso suceda el pistón A empujará hacia arriba la palanca y el tope basculante que está encima de B que impedirá la acción del pistón B o ambos empujarán hacia arriba, como sea,  la situación será similar a la que sucede cuando la marea sube. Pero como se aprecia en la figura 2 ya sea por que aparezca una ola o suba la marea el pistón A no podrá empujar más arriba la palanca que la distancia que le permite la línea de tope porque allí topa. Sin embargo si esto sucede el pistón B puede continuar empujando hacia arriba la palanca hasta que lo permita el tope cuando llegue a la línea roja y luego continuará el movimiento el siguiente pistón de modo tal que hemos logrado completar un ciclo hasta que la marea desciende y regresamos a la situación prevista en la figura 1.
Entretanto cada vez que las olas inciden la palanca sube y baja porqué la ola representa una situación temporal que restablece la posición anterior.

Esta explicación y las imágenes son meramente ilustrativas, representan la aplicación de un artificio válido como ser la diferencia de alturas relativas de los pistones logradas a partir de los diferentes tamaños de los pistones y a su vez similar alcance sumados a los topes basculantes que sintetizan en una sola palanca lo que puede lograrse con pistones de diferentes tamaños y varias palancas. Los pistones pueden contar con guías para que asciendan en la dirección prevista o  pueden estar situados en compartimientos contiguos. Este principio puede ser aplicado a cualquier dispositivo diseñado para aprovechar el empuje de las olas, he usado una palanca porqué se le puede conectar a un trinquete y lograr una eficiente conversión a un movimiento circular pero no es obligatorio. Puede verse mi artículo al respecto enla http://plannacionaldegobierno.blogspot.pe/2014/08/convertidor-de-energia-de-las-olas-por.html

Lima, 15 de abril de 2016
jorge Egusquiza Loayza
jorge_egusquiza@hotmail.com



2 comentarios:

JGuiller dijo...

Buenas, no será más sencillo que el brazo que apoya la boya en el mar sea extensible, dada su inclinación, para que se alargue en marea baja y se acorte en marea alta

Jorge Egusquiza Loayza dijo...

Estoy seguro que sería más sencillo, pero requiere que algo o alguien alargue el brazo.
las diferencias entre la marea baja son en algunos sitios de dos metros y en otros mucho más. De todos modos este es un método que funciona (ya probado), y claro que se puede usar cualquier otro.