IT202000012133A1 - Nuovo sistema per la produzione di energia elettrica e criptovalute mediante moto di rotolamento - Google Patents

Description

Descrizione

[001] La presente proposta di brevetto ha come campo di riferimento la metodologia di integrazione di tecnologie avanzate come l'IoT, l'ingegneria elettrica e meccanica nella fattispecie della meccanica dei fluidi e le macchine per l'apprendimento (machine learnig) applicate ai sistemi elettrici ed elettronici quali il controllo remoto mediante realt? virtuale dei sistemi di controllo PLC e d il data mining delle criptovalute.

[002] Lo stato della tecnica esistente, per quanto ne sappiamo, non evidenzia nulla di simile a ci? che viene proposto qui, anche se in letteratura troviamo brevetti quali US2003132636A1, US202008224477A1, WO2020028895A1, US6295914B1, US2010089063A1, GB2454683A.

[003] La nostra invenzione copre il campo dell'ingegneria elettronica, elettrica, meccanica ed IoT, e si pone come sviluppo del brevetto italiano n.

102012902110223 e sue estensioni EP2976527A1, WO2014090400, US 2015361967A1 e CA2901291A1.

[004] Il nostro metodo ha un potenziale impatto in termini di utilit? sociale in quanto fornisce uno strumento importante per ridurre la domanda di energia da fonti tradizionali oltre che essere un valido supporto al bilanciamento energetico per applicazioni in smart grid in quanto possiamo considerare questo ritrovato tecnologico come un micro-generatore o micro-centrale di energia elettrica in quanto mediante il moto del rotolamento possiamo con opportuni dispositivi generare corrente elettrica, e quindi potenza elettrica, da immettere in rete.

[005] Un?altra peculiarit? della nostra proposta di brevetto ? data dalla possibilit? di creare sistemi di storage di energia elettrica diffusi e non concentrati che possono essere messi in condivisione alla rete elettrica locale nelle fasce di picchi di assorbimento di energia da parte della rete (vedasi le ore di punta 7.30-9.00 e 18.30-21.30) al fine di soddisfare i molteplici assorbimenti di energia da parte dei clienti.

[006] Ultima ma non ultima peculiarit? ? la possibilit? di poter generare criptovalute mediante token: ci? avviene grazie alla cessione di energia elettrica generata dal nostro dispositivo e ceduta per generare una frazione o una parte intera di criptovaluta; cos? facendo il nostro dispositivo potrebbe trovare impiego anche come remote data mining.

[007] Nel brevetto italiano n. 102012902110223 e sue estensioni EP2976527A1, WO2014090400, US 2015361967A1 e CA2901291A1 abbiamo posto l?obiettivo sulla produzione di energia elettrica dal moto di rotolamento; processo concettualmente si esplica come segue: a) trasferimento del lavoro di compressione prodotto da rotolamento ad energia idraulica tradotto in termini di pressioni e volumi in un primo fluido; b) trasmissione di tale energia ad un secondo fluido (acqua) in valori di pressione minori e portata maggiori; c) trasformazione di tale energia in energia meccanica mediante una girante idraulica Pelton; d) trasformazione di questa energia meccanica in energia elettrica mediante generatore sincrono/asincrono per funzionamento elettrico connesso oppore no alla rete elettrica locale.

[008] Per tale processo vengono menzionati i component necessari alla realizzazione del sistema: 1) un?unit? di compressione a contatto con le ruote; 2) un circuito idraulico olio ed i relativi componenti; 3) l?intensificatore di portata con trasferimento energia olio-acqua; 4) un circuito idraulico acqua ed i suoi componenti; 5) una girante Pelton; 6) un generatore asincrono/sincrono e componentistica elettrica; 7) un controllo del sistema PLC connesso anche in remoto; 8) un sistema di accumulo dell?energia prodotta e non consumata e 9) u sistema per il data mining delle criptovalute munito di token.

[009] Il principio che st? alla base del funzionamento ? nello sfruttare in modo intelligente il lavoro compiuto dalla forza peso durante il moto di rotolamento: questo sistema consente di ottenere rendimenti elevati con minori costi di manutenzione, minore rumorosit?, minore rischio di guasto ed una notevole semplicit? impiantistica per assenza di riduttori ed ingranaggi (assenza di rotismi). Il sistema utilizza componenti gi? molto diffusi in commercio e utilizzati in vari campi nonch? privi di complessit? costruttiva e non richiedente particolari cablaggi; l?impianto di compressione principale ? costituito da una serie di pistoni di piccole dimensioni in parallelo i quali per effetto del rotolamento spostano un volume di fluido pre-determinato funzione dal peso delle ruote sia nella versione lineare ?tappeto stradale? che in quella circolare. Sia nell?applicazione lineare che in quella circolare o radiale che si voglia ?i passaggi compiuti dagli autoveicoli sulle unit? di compressione?, avvengono in modo sicuro nonch? confortevole in quanto non si risentano sbalzi o discontinuit? tali da disturbare la guida del conducente ed essere causa di instabilit? di guida poich? lo spostamento longitudinale del tappeto non ? superiore a 8 mm.

[010] Per consentire un?idonea resistenza della superficie calpestabile a causa di un uso prolungato nel tempo agli sforzi che si generano, nonch? alla protezione del sistema, saranno utilizzati materiali compositi che grazie alle loro specificit? riescono ad ottenere elevate resistenze meccaniche, pesi contenuti, con ulteriori vantaggi che riguardano gli ottimi comportamenti a fatica ed elevate resistenze ad usura ed alla corrosione nonch? con bassissimi coefficienti di dilatazione termica. Per la copertura del sistema ?Tappeto passaggio autoveicoli?, sar? utilizzata una gomma vulcanizzata antiscivolo con elementi in laminato elastoplastico rifrangente come richiesto dalle norme vigenti, mentre per l?applicazione circolare (o radiale) molta attenzione ? stata posta ai pesi distribuiti sul sistema asse-ruote, gli stessi, sono dimensionati per ottenere ottime produzione e minor sforzo.

[011] Il sistema circolare (o radiale che si voglia) ? stato progettato ?con congrui gradi di inclinazione? variabili da 0? ad un massimo di 7?, con una sagoma strutturale inclinata; ci? contribuisce in modo significativo, a ridurre le resistenze dovute al rotolamento, come in fig.4 e 6 in cui sono evidenziati i costruttivi dei cilindri, e quindi: a) attrito dei pneumatici; b) resistenza aerodinamica, nonch? c) attriti degli organi di trasmissione. La soluzione appena descritta ci fornisce un notevole contributo sia in fase di start che durante il moto di rotolamento; il dimensionamento del motore elettrico ?atto ad azionare l?avvio nonch? il mantenimento del rotolamento? come evidenziato in fig.3, dovr? garantire una produzione continua di energia ad un accumulatore (storage) il quale, avr? una doppia funzione ovvero di avvio di mantenimento del rotolamento e di distribuzione.

[012] Questa soluzione permette di ottenere un bilancio di produzione costante nell?accumulo, potendo immettere l?energia prodotta in rete, autoconsumo al netto dell?energia spesa per il meccanismo di rotolamento in funzione H24, 7/7 gg, 12 mesi all?anno attraverso una turbina come mostrato in fig 5. Il surplus di energia prodotta pu? determinare importanti risparmi economici nonch? minor inquinamento atmosferico. Il sistema potrebbe rientrare nella classificazione degli impianti mini idroelettrici da acque in accumulo- serbatoi, da notare che non si evidenzia nessuno spreco del liquido acqua.

[013] L?energia cos? prodotta in uscita dal motore asincrono, mediante un sistema di rilevazione della carica, possa caricare batterie (sistema di storage) e quando questi sono completamente cariche l?energia prodotta viene inviata su rete elettrica (nel caso di sistema grid-connect) attraverso un contatore dell?energia elettrica posto a valle della rete elettrica locale al fine di risolvere il problema della energy balance della rete locale stessa; ci? significa che una volta completata la fase di ricarica delle batterie il sistema svolge la funzione di una micro-centrale elettrica ad energia pulita per l?intera rete elettrica locale fornendo direttamente in rete l?energia richiesta dalla rete stessa al fine di un bilanciamento dell?energia nella stessa. L?indubbio vantaggio che si ha con il nostro sistema ? quello di avere un micro-generatore interno alla rete elettrica locale e quindi le perdite di potenza per unit? di km sono limitate al minimo.

[014] Un altro elemento innovativo del nostro metodo, oltre a quello sopra menzionato, ? derivato dal fatto che l?energia elettrica prodotta dal nostro sistema pu? essere utilizzata, attraverso token per la generazione di valute digitali su blockchain di terze parti oppure la generazione di criptovalute su proprie blockchain, questo avviene ovviamente attraverso una connessione ad internet inclusa nel sistema di comunicazione del nostro sistema. Il sistema funziona in modo semplice attraverso uno scambio energia prodotta dal nostro metodo, dopo la carica delle batterie, e la richiesta di societ? che generano unit? di valute digitali (vedasi token) oppure la minatura delle criptovalute.

[015] Il sistema da noi progettato prevede inoltre la possibilit? di intervenire in remoto, mediante l?utilizzo della realt? virtuale, per analizzare il sistema ovvero se i parametri elettrici e meccanici funzionali del nostro sistema.

[016] In fig 1 ? mostrata l?unit? di compressione grazie alla quale il nostro sistema trasforma energia meccanica dovuta alla compressione di liquidi in energia elettrica derivante dalla rotazione del motore asincrono. Nel dettaglio il principio di funzionamento dell?unit? di compressione prevede di far pompare il liquido nel circuito oleodinamico per ottenere la pressione desiderata, ovvero quello della forza peso dimensionata in ognuna delle quattro ruote nel rotolamento circolare sul compressore; ogni ruota avr? peso gravante su ogni punto dei pistoncinicompressore, quindi, la pressione olio nel circuito di progetto, sar? costante ai valori desiderati. Il compressore, assume una sagoma architettonica-strutturale inclinata di 7 ? gradi, questo permette di sfruttare la quota centrifuga e comprimere le unit? pistoncini-compressore; i suddetti pistoncini rappresentati nello schema sono equiparabili a quella di una pompa o unit? di compressione fluido.

[017] Le unit? nella stessa fila vengono idraulicamente collegate ed in serie alle unit? che seguono fino al raggiungimento della pressione di esercizio voluta; per mezzo dei pistoncini/compressore il fluido olio viene prelevato da un serbatoio e inviato verso un accumulatore olio; a seguito dell?azione impressa sui pistoncini per mezzo del passaggio (rotolamento) peso/ruota, tramite le pompe invieranno una portata di fluido e quindi, accumuleranno pressione all?interno del accumulatore olio. Dal serbatoio di raccolta del fluido il liquido olio, passa alle pompe che rappresentano le unit? di compressione, (pistoncini), per cui, le unit? instaurano un flusso di fluido in movimento tra almeno due serbatoi, di cui il primo di accumulo, a capacit? volumetrica fissa, e il secondo di espansione, a capacita volumetrica variabile tra due condizioni limite di pieno/vuoto.

[018] In fig. 2 viene indicato un intensificatore di flusso, ci? per raggiungere con affidabilit? una pressione di esercizio di spinta desiderata; il funzionamento dell'intensificatore avviene grazie al principio di equilibrio di forze agenti su superfici di area diversa. Il pistone dell'intensificatore ? in contatto con il fluido in questione attraverso superfici di area diversa, il rapporto tra queste aree, determina l'incremento di pressione del circuito dell'olio, generalmente questo rapporto di moltiplicazione ?ossia coefficiente di intensificazione?, pu? variare da 10 a n. volte; pertanto, l?intensificatore di flusso opportunamente dimensionato, permette di svolgere un lavoro a pressioni elevate e costanti.

[019] Un?altra innovazione presente nel nostro ritrovato tecnologico ? costituita dalla possibilit? di intervenire in remoto sia sul controllo della funzionalit? del sistema attraverso la connessione del PLC con una rete di dati internet in 5G o altra connessione e la possibilit? di manutenzione e visualizzazione del sistema fisico mediante il supporto della realt? virtuale aumentata come mostrato in fig.7 dove ? presentato l?intero sistema dai noi concepito e brevettato.

Claims (1)

1. Rivendicazioni

   Nuovo sistema per la produzione di energia elettrica e criptovalute mediante moto di rotolamento

   [001] Sistema per la produzione di energia elettrica mediante rotolamento cinematico di un sistema formato da almeno 4 ruote che ruotano con una velocit? non inferiore a 6 m/s su una struttura circolare contenente almeno 96 cilindri connessi mediante un kit oleodinamico/idraulico KODI ad un motore asincrono per la produzione di energia elettrica, un sistema di connessione dati alla rete internet 5G, una logica intelligente per la produzione di criptovalute ed un sistema remoto di telecontrollo dei dati elettrici funzionali del sistema mediante plc e telecontrollo dei dati fisici e meccanici del sistema mediante realt? virtuale aumentata.

   [002] Il sistema per la produzione di energia elettrica come in rivendicazione 1, in cui i cilindri

   contenenti olio hanno un volume non inferiore a 2.4 cmc e sono distanziati l?uno dall?altro di un angolo non inferiore a 15?.

   [003] Il sistema per la produzione di energia elettrica come in rivendicazione 1, in cui l?energia prodotta dal motore asincrono pu? essere immessa nella rete elettrica e condivisa per la produzione di criptovalute.

   [004] Il sistema per la produzione di energia elettrica come in rivendicazione 1, in cui il controllo delle prestazioni elettriche e meccaniche avviene mediante un sistema plc e di realt? virtuale aumentata.