Utilizar la energía cinética de los sólidos rígidos, como la de los fluidos

¿Por qué decís que existe un error..?

Yo no veo ninguno.

Tal como te explica Albert, ese es un sistema largamente utilizado y muy conocido.

Yo mismo he estado trabajando sobre tal, allá en mis comienzos, en Ferrocarriles Argentinos en las Máquinas Diesel Eléctricas, en General Motores más presisamente. Estás, venían con una confirmación del sistema eléctrico de motores de tracción (6.. 1 por cada eje) el cual era un sistema motriz eléctrico... pero que cuando el Maquinista lo necesitara, lo utilizaba como "Freno Dinámico", usando la "generación" eléctrica de los motores (que actuaban como generadores) para producir el efecto de "frenado", cortocircutando dicha energía producida en paneles de resistencias especiales, colocadas sobre el techo de la Máquina, para su mejor enfriamiento, ya que las potencias eran enormes.

De esa manera, se ahorraban una cantidad de dinero Enorme en zapatas de freno y en mano de obra para sus reemplazos.

Si mal no recuerdo, el margen de utilización de ese sistema, estaba en un mínimo de velocidad de 40 kmts/hora, bajo esa velocidad, se frenaba "a mano", con los sistemas de aire en la Maquina o de vacío de los vagones.

En aquel caso (en mi experiencia) tal vez por razones económicas o políticas, no se usaba esa energía en devolución de la misma a la red (ya que no eran Máquinas eléctricas propiamente dicho, ni nuestras vías férreas estaban preparadas para ello.

Tal como decís, aquí en Europa energía "Gratuita" en cierto sentido, si... se utiliza además de para el frenado, para la recarga de las baterías del propio tren, armas de devolver el -sobrante- a la red eléctrica...

Si te gusta el tema, te sugiero que busques en internet, más sobre el, en los sistemas de funcionamiento de los "coches eléctricos".. estos también "recuperan" energía para sus sistemas eléctricos y de recarga de baterías...

En Youtube, en estos temas de energías renovables, se cuelgan vídeos poco serios y lógicamente, supongo que si lo habéis visionado tanto tú como Albert, lo habréis hecho así por encima y no le habréis prestado mucha atención, os recomiendo que si tenéis un rato lo visionéis mas detenidamente.

Vosotros me habláis, del frenado regenerativo que efectúan los trenes eléctricos en la actualidad y ese frenado se efectúa cuando el tren está cercano a la estación de destino, donde debe de efectuar su parada obligatoria, el aprovechamiento de esa energía es residual, transitorio, de corta duración, y precisamente de lo que trata el vídeo, es el de convertir ese -transitorio de frenada-, en una frenada regenerativa continua y ese frenado se efectuaría una vez salimos de la estación, cuando el tren esté en su -régimen permanente de velocidad-.

Previamente, se habrían instalado en el tren otro motor o motores de igual potencia o superior, de manera que la motorización del tren se divida en dos funciones, uno o unos propulsores motrices, y el otro u otros generadores.

Con el tren en régimen permanente de velocidad, efectuar un empuje con el motor o motores propulsores, que los generadores se verán obligados a frenar, transformando las energías motriz y cinética de ese empuje en eléctrica, y esto duraría hasta su llegada a la estación final.

Por lo que describís, se entendería que de lo que se trata, es de un "generador" eléctrico, que funciona desde que el tren (o equipo) se encuentre en movimiento.

Por lo tanto se trataría lisa y llanamente, de un sistema generador como el que traen todos los coches actualmente ..

De esa manera, no le veo la novedad ni la extrañeza.

Creo que sería mejor que nos participarás el Enlace al vídeo de Youtube que decís, por si no te entendí.

Pon aquí el enlace...

De lo que se trata es de equipar el cuerpo con dos motores como mínimo, con capacidad para trabajar ambos conjuntamente ejerciendo la misma función, o trabajar indistintamente por separado cuando se requiera.

Creo que los vehículos eléctricos simples (no híbridos), cuentan con un solo motor eléctrico y supongo que éste regenerará cuando está en bajada, o efectuando el frenado regenerativo, pero lo que se propone en el video,, es de que ese coche esté equipado con dos motores, propulsor y generador.

Los dos motores trabajarán como motrices-propulsores, hasta alcanzar una cierta velocidad por ejemplo de 120 Km/h, con el coche en esa velocidad se dividirán las funciones de los dos motores, uno efectuará un empuje (el propulsor) y el otro frenará (generador), éste último ejercerá de control de velocidad, el coche seguirá circulando a 120 Km/h. transformando en eléctrica correspondiente a ese empuje adicional efectuado por el propulsor, esto lógicamente será constante hasta que decidamos detenerlo.

Perdona Mario pero mi ignorancia en estos temas de informática, no me permite enviarte el enlace del vídeo, pero si te metes en YOUTUBE, pones el título del video "UNA NUEVA ENERGÍA RENOVABLE" ya accedes, el video esta firmado por "DINÁMICA CINÉTICA" en la foto miniatura se observan algunos elementos eléctricos instalados en un campo.

De la manera que explicas que funciona, no tiene lógica.

La función principal de este sistema, es utilizar una energía "pérdida" por ejemplo al frenar... o en el caso de que se circule por una pendiente y para evitar la aceleración, en vez de ir tocando el freno, utilizar el efecto contraelectromotriz o generativo de los propios motores eléctricos o de un generador instalado y fabricado específicamente para tal motivo.

Pero "arrastrar" un generador solo por producir el efecto de frenado, no tiene lógica.

Te explico porqué =

Cualquier "buen generador eléctrico Moderno", solo devuelve aproximadamente, un 60% de la energía recibida para impulsarlo.

Es decir... Que para "recuperar" 400w ... necesitamos gastar 1.000w

Me entendés.?

Y a esa pérdida energética, sumale los desgastes de mecanismos, mantenimientos, repuestos, gastos de combustible suplementario (consumo eléctrico mayor, en este caso )

Es decir... siempre salimos perdiendo al menos, un 40% de lo invertido.

Por tal pérdida sería mejor por ejemplo, llevar más pasajeros o más mercadería.

Bastante más y por lo tanto, cobrar más dinero por ello.

Esto que me comentas yo creo que salvo error está explicado en el vídeo, supongo que tu te refieres a que si el motor generador recibe una fuerza de otro motor para ser transformada en eléctrica, la fuerza que deberá de ejercer el propulsor deberá ser de 1000Kw para que el generador transforme y envíe a la RED 400Kw. 

En el video se habla del caso de dos motores eléctricos, uno propulsor y otro generador, que en el caso que tu te refieres está unidos por una polea, el propulsor envía 1000Kw y el generador devuelve a la RED 400kW, pero en este caso entre un motor y otro solo concurre una correa, mientras en el caso del tren, entre el motor propulsor y el generador concurre una masa de 350 TM a 200 Km/h, entiendo que eso es mucha energía cinética y que puede influir bastante sobre los rozamientos, lógicamente cuanto no sabemos, se tendría que tener un tren para efectuar la prueba.

Disculpa donde dije, unidos por una polea, quise decir, equipados con unas poleas y unidos por una correa.

Si, igual te entendí.

Me presento = Me inicie a mis 13 años en los mayores y más modernos de la época, Talleres Aeronavales de la Fuerza Aérea argentina, luego pase a la Marina y más tarde a Ferrocarriles Argentinos a la división General Motors.

Es decir, estuve toda mi vida experimentando con equipos y sobre todo en general motors .. presisamente en las Máquinas Diesel Eléctricas en la parte Impulsora, tanto neumático eléctrica, como serverelwctrica y eléctrica pura, con en aquellos momentos, los primeros semiconductores aplicados a la generación y tracción eléctrica...

Es decir, conozco muy bien el tema que se aplicaba hasta hace unos 30 años... De ahí en más, las mejoras y nuevos descubrimientos, solo los he seguido telemáticamente, por internet, en algunas webs... pero ya no de manera práctica.

Pero debido a mis prácticas anteriores y lecturas, se que aún no se ha podido evitar las pérdidas de energía por calor, consumo intrínseco de todos los elementos mecánicos y eléctricos de todo equipo... y que indefectiblemente, las pérdidas del orden del 40% en la recuperación de la energía inicial empleada para por ejemplo = Subir el tren hasta una altura del terreno propia, para luego recuperar parte de esa energía en la bajada de la cuesta.

Es decir, afinando la conversación, estamos hablando del "Movimiento Continuo" o peor aún, no solo de recuperar energía sino "de que obtengamos más energía que la gastada"..

Y no... es Físicamente imposible recuperar todo lo gastado.

Por ejemplo, en la electrónica más moderna y pura actual, todos sus Tiristores, llevan disipadores térmicos de aluminio (aletas)... para enfriar los en su funcionamiento y que estos no se quemen.

Ahí mismo ya tenemos energía Irrecuperable. Ese calor que tenemos que enfriar, es energía perdida y disipada a la atmósfera.

Bueno yo en realidad lo veía como un ahorro importante de energía, lo que se explica es una teoría, porque en un tren nadie a probado una algo así y  se puede entender como un Movimiento Continuo, y por eso mi consulta era física, que no mecánica, los problemas mecánicos tienen solución en un alto porcentaje, sin embargo si el problema es físico, ya puedes olvidar el tema y por eso te apunto lo siguiente:

La operativa en las energías eólica e hidráulica, consiste en una fuerza motriz constante, que mueve una masa constantemente y un elemento que la frena también constantemente.

Al instalar otro motor en el tren lo que conseguimos es esa fuerza motriz constante, que mueve una masa constantemente (el tren) y un elemento que la frena también constantemente (el generador).

Las dos operativas son idénticas, la única diferencia es que en la eólica e hidráulica, la fuerza motriz es suministrada por la naturaleza, mientras que la utilizada en el caso del tren, proviene de la RED eléctrica, pero los newtons son newtons vengan de donde vengan.

Por eso mi duda era física.... se nos escapa algo.

Si, no hay dudas de que es un ahorro... En el mejor de los casos, de hasta un 40% en energía recuperada... obvio que también aumentan los gastos por desgastes, mantenimiento, personal... pero así y todo, es energía que de otro modo estaría pérdida, por lo que al estar hablando de una recuperación tan grande, es importantísimo llevarlo a cabo...

Pero hace años, decenas de años, diría yo; que se viene trabajando sobre el tema..

Precisamente en el vídeo, ya se especifica que la cosa no es gratuita, se ha de instalar como mínimo el doble de la potencia instalada inicial, lo que no sabemos si la inversión a efectuar será rentable, y por eso también se dice en el vídeo que se puede hacer una prueba sin efectuar para ello ninguna inversión, y de eso tu sabes mucho, te comento y si te agradecería tu opinión:

En el video se dice que la potencia instalada en el tren 8.000 Kw. (datos del fabricante), esa potencia está compuesta por 8 motores de 1.000 Kw. c/u, y creo que funcionan través de variadores de frecuencia, como ya hay mas de dos motores instalados, se pueden dividir las funciones, utilizar por ejemplo 5 motores como propulsores y 3 de generadores, situar los 8 motores a una frecuencia de 40 Hz, o sea todos actuando de propulsores, al llegar a la citada frecuencia, que, por ejemplo el tren ha alcanzado una velocidad de 90 Km/h, en ese mismo instante, dividir las funciones de los motores, los 3 generadores se quedarán en esa frecuencia y los propulsores, irán aumentando lentamente la frecuencia hasta los 50 Hz, lógicamente eso conllevaría un aumento en la velocidad del tren, pero eso no sucederá, debido a que los generadores van a frenar ese aumento de velocidad, transformando la energía motriz y cinética de ese pequeño empuje  y la enviaría a la red, y eso podría resultar interesante, porque ese frenado se efectuaría durante todo el trayecto del tren, en lugar de transitorio, podría resultar interesante, tu que opinas, se puede efectuar lo detallado, que problemas mecánicos y eléctricos pueden surgir?

Si... En realidad, está muy estudiado y desde hace mucho el tema.

Por ejemplo, también se usa ese efecto en las bicicletas eléctricas, tienen motor trifásico o hexafasico, alimentado por un variador electrónico y baterías de última generación, recargables, obvio.

En trenes, ya es un tema "antiguo", entre ()...

Era obvio que se llegaría a aplicar, igual que en los coches eléctricos.

Imagínate un tren de 3.500 Toneladas... Necesita una fuerza de locos para subir una cuesta... y por lo tanto, tremendos motores eléctricos de unos 700 Caballos cada uno, en cada eje motriz...

Eso son unos 700 x 6 (máquinas) x 700 w (promediando) 2.940.000 vatios.

Los trenes modernos, traen más de 6 motores, llevan varios vagones (no existe "Una Máquina motora) ... aproximadamente, llevan 4 motores cada vagón y unos 12 vagones... así que a hacer cuentas...

Y a unos 400 kilómetros x hora o más (450 el AVE español)

Es una energía enorme... como para alimentar un pueblo grande.

Pero una vez arriba y cuando comienza a bajar... toda esa inercia, toda esa Potencia... no hace falta..

Pero los motores se dejan ensamblados a los ejes, para que sigan girando...

Son un montón de "generadores"..!

Entonces, en la bajada... se combina el funcionamiento de estos como "solo frenado" o "generación directa"...

Por lo tanto, manejados por el Ordenador de a bordo... se combina la tracción, el frenado y la generación eléctrica...

Los resultados son "Futuristas"...

El Magleb japonés 500 kmts/hora...o la última Joya, el Shinkansen ... 581 kmts/hora ... por ejemplo.

Nada de humos, nada de Monóxido de carbono... Impresionante

Los Aviones no tienen Nada que hacer frente a estos bichos..

Es un tema apasionante...

Te haré un pequeño resumen de lo que yo entiendo, es bastante sencillo.

En un tren en bajada al que aplicamos el frenado regenerativo, tenemos tres factores, UNA FUERZA MOTRIZ ( 9,81 NM) que NUEVE MUNA MASA (el propio tren) y UN ELEMENTO QUE LA FRENA (el motor eléctrico motriz que en esta ocasión se ha transformado en generador), esto es lo que sucede en la actualidad.

Yo entiendo que lo que se propone en el vídeo, es solamente, instalar un motor que supla lo que en caso anterior efectúa la naturaleza, o sea la fuerza de tracción gravitacional (9,81 NM), y para de esa manera poder efectuar la misma función en terreno llano y mientras se circula a una cierta velocidad.

El tren quedaría equipado con dos motores, el propulsor y el generador, cuando se ha alcanzado la velocidad de crucero, el propulsor efectuará un pequeño empuje, el cual será frenado por el generador.

Lo que se aprovecha en este caso, es la energía motriz y cinética correspondiente a ese pequeño empuje, pero como se efectúa de manera continua, la generación de electricidad es recurrente y podría suponer un ahorro interesante... no se tu opinión, pero yo incoherencia física al tema, no la encuentro.

De todas formas el título del vídeo es bastante desafortunado, creo que el autor a buscado algo sensacionalista, ya  el contenido tan solo trata del frenado regenerativo.

Claro... Es que para suplir la atracción gravitatoria del ejemplo, con un motor que arrastre, hace falta una energía superior a la que generaría el generador eléctrico. Es decir, por ejemplo : Harían falta 1.000w para "recuperar 600w ... en un momento que no es necesario, porque con solo aplicar la fuerza de empuje necesario para "empujar" el tren en terreno llano, nos alcanza.

Es primordial que el tren se encuentre en su velocidad de crucero para efectuar el frenado, no se necesita la misma fuerza, para mover un tren desde el reposo hasta alcanzar una cierta velocidad, que para aumentar esa velocidad cuando el tren se encuentre en su velocidad de crucero, te detallo un ejemplo de como lo veo yo, a grosomodo claro:

El tren tiene una potencia de 8000 Kw, y con esa potencia puede alcanzar los 230 Km/h.

Ahora el tren viaja a 200 Km/h. y consume a esa velocidad 7000 Kw.

Efectuamos un empuje adicional de 30 Km/h. que supone un consumo de 1000 Kw/h mas.

La energía cinética correspondiente a ese pequeño empuje es por ejemplo de 1000 KJ.

Que se está consumiendo de la RED (200 Km/h + empuje)    7000 + 1000 =             8000

Que energía se está regenerando, (empuje + cinética)  .....     1000  + 1000=         -   2000

                                                                                                                                               ___________

                                Total energía consumida por el tren        .......................                   6000 Kw.

O sea que en una situación normal sin el frenado regenerativo, el tren consumiría 7000 Kw, viajando a una velocidad de 200 Km/h., y con el frenado regenerativo el consumo sería de 6000 Kw., tenemos un ahorro de 1000 Kw. y estaríamos viajando a la misma velocidad.

Estos son unos cálculo inventados, es para mostrarte como entiendo yo el tema.

Lo que sucede es que en cuanto enclavado el generador, para que genere, va a producir un frenado dinámico mayor a la potencia generada; no hay otra. Para generar, hace falta una pendiente o un motor que haga girar el generador... y en todas las situaciones y en todas las máquinas, la perdida sigue siendo de alrededor del 40%...

Siempre se pierde, salvo que se aproveche una bajada, el viento, el sol o una caída de agua ... Para generar "de prepo" hay que gastar 1.000w para obtener 600w ...

Según entiendo yo, lo que se da a entender en el vídeo, precisamente es el aprovechamiento de la energía cinética del tren y por ese motivo, la maniobra, o frenado regenerativo, se efectúa con el tren situado en una velocidad importante, y en lo que tu me indicas, creo entender que no consideras la cinética del propio cuerpo ( Para generar "de prepo" hay que gastar 1.000w para obtener 600w ...) pero en el caso que nos ocupa, entre el propulsor y el generador, hay una gran masa a gran velocidad....... quizá ese dato no se ha de considerar según la física actual .... yo no lo se, no soy físico.

También creo que se indica en el vídeo, que el procedimiento es una copia, o está inspirado en lo que sucede en una bajada, el viento o caída de agua.

Por ejemplo en una bajada tenemos una fuerza motriz proporcionada por la naturaleza (9,81 NM),  si utilizamos un motor eléctrico para efectuar esa misma función, cual sería el problema ?, los newtons, son newtons, tanto si los proporciona la naturaleza, como si los proporciona un motor.

De hecho el sistema está siendo utilizado en algunos operadores de tracción ferroviaria con buen resultado, devolviendo la energía del frenado a la red ...

La teoría se deriva del tema SISTEMA REGENERATIVO DE RECUPERACIÓN DE ENERGÍA DEL FRENADO DE MOTORES y fue estudiado ( y verificado experimentalmente ) hace ya muchos años ... no es algo nuevo ...

En cuanto al video en si, lo he visto varias veces y noto que el expositor incurre en suposiciones inciertas y fórmulas que realmente no logro descifrar. Inclusive no hay homogeneidad de unidades. Fuera de la energía regenerativa recuperable por frenadas o pendientes negativas no veo otro aprovechamiento de la Energía Cinética que pueda aportar el vehículo móvil por si mismo.

Cuales son a tu modo de ver, esas suposiciones inciertas. Los cálculos ya dice el expositor, que no son los estrictamente correctos, los efectuarías tu de otro modo:

Un elemento de 350 TM que viaja a 200Km/h y una fuerza motriz efectúa un empuje suficiente para aumentar esa velocidad em 30 Km/h mas, o sea 230Km/h, ese pequeño empuje de 30 Km/h. mas, es lo que recoge y transforma en eléctrica el generador, ¿según tu cual sería el cálculo correcto?.

Debes de tener en cuenta, que se ha aumentado la potencia en motores del tren y que esos motores tendrán la facultad de trabajar todos al unísono e indistintamente por separado cuando se requiera, por eso una vez alcanzada la velocidad de crucero (200Km/h.) uno o unos motores propulsores efectuaran un empuje y el otro u otros generadores, que frenarán ese empuje, por lo que esto se puede efectuar en tramos largos y planos, no es necesaria ninguna pendiente, y por eso el ahorro puede ser considerable.