BR112013003566B1 - Sistema de recuperação de energia marinho - Google Patents

Sistema de recuperação de energia marinho Download PDF

Info

Publication number
BR112013003566B1
BR112013003566B1 BR112013003566-8A BR112013003566A BR112013003566B1 BR 112013003566 B1 BR112013003566 B1 BR 112013003566B1 BR 112013003566 A BR112013003566 A BR 112013003566A BR 112013003566 B1 BR112013003566 B1 BR 112013003566B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
fins
energy recovery
recovery system
fin
marine energy
Prior art date
Application number
BR112013003566-8A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112013003566A2 (pt
Inventor
Arvo Jãrvinen
Rauno Koivusaari
Original Assignee
Aw-Energy Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aw-Energy Oy filed Critical Aw-Energy Oy
Publication of BR112013003566A2 publication Critical patent/BR112013003566A2/pt
Publication of BR112013003566B1 publication Critical patent/BR112013003566B1/pt

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/1805Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem
    • F03B13/181Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation
    • F03B13/182Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation with a to-and-fro movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/202Rotors with adjustable area of intercepted fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/31Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape
    • F05B2240/313Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape with adjustable flow intercepting area
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/915Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure which is vertically adjustable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/02Geometry variable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/50Kinematic linkage, i.e. transmission of position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/79Bearing, support or actuation arrangements therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

disposição para um ajuste na área de superfície de um sistema de alheta alternado em um sistema de recuperação de energia de ondas. trata-se de uma disposição para um ajuste de área de superfície de um sistema de alheta alternado em um sistema de recuperação de energia de ondas, em que o sistema de recuperação de energia de ondas compreende pelo menos um corpo (2), um conjunto de alhetas (3a) preso a um dispositivo de suporte (6) que é articulado em duas extremidades inferior no corpo (2) para produzir um movimento alternado em resposta á energia cinética das ondas ou correntes da maré, e um dispositivo de tomada de força (pto) (3b). a disposição compreende pelo menos o dispositivo de ajuste (12) capaz de ajustas a área de superfície efetiva total das alhetas (3a).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de recuperação de energia marinho.
[002] A disposição de ajuste, de acordo com a invenção, é muito bem adequada, por exemplo, para ser usada em conexão com um aparelho que tem um sistema de aleta semelhante à placa ou à vela articulado em sua borda inferior para produzir um movimento alternado ocasionado pela energia de ondas ou energia de maré da água do mar. A energia de ondas ou a energia de maré coletada pelo aparelho é adicionalmente convertida com um sistema conversor de energia de ondas, por exemplo, para energia elétrica e/ou água potável. De acordo com a técnica anterior, há vários tipos de sistemas de recuperação de energia de ondas em que as disposições incluem uma base e uma ou mais aletas do tipo placa conectadas de maneira articulada à base para produzir um movimento alternado ou oscilante ao redor de um eixo geométrico de rotação em resposta às forças das ondas ou forças de maré. O movimento oscilante é, então, convertido, por exemplo, em energia elétrica com a ajuda de um gerador ou semelhante.
[003] Devido às condições prevalecentes do oceano, as quais são muitíssimo instáveis, a eficiência dos sistemas de recuperação de energia de ondas conhecidos tem sido, geralmente, muito ruim. Tem sido extremamente difícil ajustar os sistemas de recuperação de energia de ondas conhecidos para coletar o máximo de energia de ondas tanto durante as condições do oceano calmo quanto durante as condições do oceano tempestuoso e também em diferentes situações de maré. Os sistemas de recuperação de energia de ondas conhecidos, geralmente, não lidaram bem com esses tipos de condições extremas e, portanto, a eficiência total é tão baixa. Um problema também é o fato de que os sistemas de recuperação de energia de ondas conhecidos produziram a força convertida de maneira não uniforma tendo resultados altíssimos durante as condições de ondas altas e resultados baixíssimos durante as condições de ondas calmas. Isso tornou difícil fornecer uma produção de força uniforme adequada para as principais redes elétricas.
[004] Um outro problema tem sido o ajuste da altura da aleta de acordo com as condições prevalecentes da maré. A altura do nível do mar varia, muitas vezes, diversos metros entre uma maré baixa e uma maré alta, e no caso de a aleta oscilante ser articulada perto do fundo do mar ela não pode ser usada otimamente em todas as situações da maré. Por exemplo, se a aleta alcançar a partir do fundo à superfície durante a maré baixa a borda superior da aleta permanece longe da superfície durante a maré alta e uma grande parte da energia de ondas que poderia ter sido coletada imediatamente sob a superfície se perde. De maneira correspondente, se a aleta alcançar a partir do fundo à superfície durante a maré alta a borda superior da aleta se estende alta da superfície durante a maré baixa e é, portanto, tanto visualmente indesejável como também perde sua habilidade de coletar a quantidade máxima de energia de ondas por causa do vento que diminui a força de coleta.
[005] Uma solução conhecida para o ajuste da altura e da área da superfície da aleta de acordo com as condições prevalecentes da maré e do vento é mostrada na publicação de patente japonesa No JP4358769 (A). A publicação mostra um aparelho que tem uma aleta semelhante à placa que é articulada no fundo do mar e disposta para alternar-se junto com as ondas. Na parte superior da aleta há uma parte móvel com uma boia que mantém a borda superior da parte móvel sempre na superfície da água. Quando o nível da maré ou a altura da onda muda, a boia com a parte móvel move-se para cima e para baixo de acordo com a altura da superfície da água. Assim, quando a superfície da água está alta, a boia se move para cima e alonga a altura da aleta alargando a área de superfície da aleta, e quando a superfície da água está baixa, a boia se move para baixo encurtando a altura da aleta, então, reduzindo a área da superfície da aleta de maneira correspondente. Esta solução como outras soluções de flutuação semelhantes tem uma desvantagem de que não é adequada para as condições de mar tempestuoso, e os ajustes ou as disposições protetoras contra as condições de mar tempestuoso são difíceis e custosas para se fazer. Uma desvantagem adicional da solução japonesa é que ela não otimiza nem equilibra a captura de acordo com as condições prevalecentes do mar.
[006] O objeto da presente invenção é eliminar as desvantagens descritas acima e alcançar uma disposição confiável e eficiente para um ajuste de área de superfície em um sistema de recuperação de energia de ondas a fim de ser capaz de capturar uma quantidade máxima de energia da maré ou das ondas disponível, e ser capaz de proteger o aparelho contra as condições do oceano tempestuoso. Igualmente, o objeto da presente invenção é alcançar uma disposição para o sistema de recuperação de energia de ondas em que a posição da altura da altura daaleta semelhante à placa ou à vela seja facilmenteajustável.
[007] A solução da invenção tem avantagem de que graças à disposição de ajuste avançada a conversão de energia pode ser maximizada devido ao fato de o sistema ser muito adaptável às várias condições do oceano. Assim, a força máxima da movimentação da aleta da maré baixa para a maré alta e em qualquer tipo de condição do oceano pode ser fornecida para o dispositivo de tomada de força (PTO) do sistema de recuperação de energia de ondas. Uma outra vantagem é o fato de que a área de superfície efetiva total do sistema de aleta pode ser facilmente ajustada de acordo com as condições prevalecentes do oceano tornando possível capturar a quantidade máxima de energia de ondas em qualquer tipo de condição do oceano. Uma vantagem adicional é que adisposição de ajuste de acordo com a invenção ajuda a capturar mais energia em condições calmas quandoas ondas estão pequenas. Ainda uma vantagem adicional é uma habilidade controlada de proteger o aparelho contra as condições de mar tempestuoso. Ainda uma vantagem adicional é o fato de que as aletas podem estar totalmente sob a superfície da água para que nenhuma parte indesejável seja visível. A seguir, a invenção será descrita em detalhes por meio da ajuda de três exemplos ao se referir aos desenhos simplificados e diagramáticos em anexo.
[008] A Figura 1 apresenta em uma vista de topo um módulo de recuperação de energia de ondas em que a disposição de ajuste relativo à maré do sistema de recuperação de energia de ondas de acordo com a invenção pode ser usada.
[009] A Figura 2 apresenta em uma vista frontal e de um modo simplificado e diagramático uma montagem de aleta semelhante à placa de acordo com a invenção em sua posição mais inferior e menor.
[0010] A Figura 3 apresenta em uma vista frontal e de um modo simplificado e diagramático uma aleta semelhante à placa de acordo com a invenção em sua posição e tamanho intermediários.
[0011] A Figura 4 apresenta em uma vista frontal e de um modo simplificado e diagramático uma aleta semelhante à placa de acordo com a invenção em sua posição mais superior e maior.
[0012] A Figura 5 apresenta em uma vista frontal e de um modo simplificado e diagramático uma outra aleta semelhante à placa de acordo com a invenção em seu maior tamanho.
[0013] A Figura 6 apresenta em uma vista de topo e de um modo simplificado e diagramado uma aleta semelhante à vela de acordo com a invenção em sua posição mais inferior.
[0014] A Figura 7 apresenta em uma vista de topo e de um modo simplificado e diagramado uma aleta semelhante à vela de acordo com a invenção em sua posição mais superior.
[0015] A Figura 8 apresenta em uma vista frontal e de um modo simplificado e diagramático ainda outra aleta semelhante à placa de acordo com a invenção em seu maior tamanho.
[0016] A Figura 9 apresenta em uma vista lateral e de um modo simplificado e diagramático a aleta semelhante à placa de acordo com a Figura 8 reduzida em seu tamanho.
[0017] A Figura 10 apresenta em uma vista lateral e de um modo simplificado e diagramado um dispositivo de ajuste de altura da aleta de acordo com a invenção em suas posições mais inferior e mais superior.
[0018] Na Figura 1, um módulo de recuperação de energia de ondas 1 em que a disposição de ajuste relativo à maré para o sistema de recuperação de energia de ondas de acordo com a invenção é usada para recuperar energia cinética como a energia de ondas ou energia de maré da água do mar. O módulo de recuperação de energia de ondas 1 de acordo com o exemplo foi ancorado em seu local de produção no fundo do mar e é situado, por exemplo, em uma suposta área de água intermediária da bacia hidrográfica. A área de água intermediária refere- se, no presente, à mesma área que na publicação WO2004097212, isto é, à área da bacia hidrográfica, geralmente a área do oceano na faixa de profundidade das denominadas águas da linha da arrebentação e rasas, estendendo-se até o comprimento de onda de 0,5. Na área de água intermediária a relação da profundidade da água para os comprimentos de onda que prevalecem principalmente é entre 1/2 - 1/20. Nessa área da água, a profundidade da água é geralmente de cerca de 8 m a 20 m, e a altura da superfície da água causada pela maré pode oscilar diversos metros. Em seu local de produção, o módulo de recuperação de energia de ondas 1 é capaz de recuperar a energia cinética das ondas do mar e converter a energia cinética em energia elétrica. Igualmente, o módulo de recuperação de energia de ondas 1 é capaz de transformar água potável a partir da água do mar.
[0019] O módulo de recuperação de energia de ondas 1 compreende pelo menos um corpo 2 que funciona como uma base, uma ou mais unidades de recuperação 3 presas no corpo 2 para recuperar a energia de ondas, meios de coleta 3c para coletar a energia recuperada pelas unidades de recuperação 3, um cabo 4 para transferir a energia coletada para o uso posterior, e uma calha de cabo 5 equipada com uma cobertura protetora para unir todas as unidades de recuperação 3 do módulo de recuperação de energia de ondas 1 pelo menos nos meios de coleta 3c.
[0020] O corpo 2 é feito, por exemplo, de concreto ou aço e consiste em um grupo de compartimentos flutuantes, instrumento e câmaras de maquinário que são mantidas secas, e compartimentos de válvula em ambas as extremidades do corpo 2. Nos compartimentos de válvula há válvulas de enchimento e de descarga para ar e válvulas de enchimento e de descarga para água. As tubulações de água e as tubulações de ar foram instaladas para atravessar as paredes de separação dos compartimentos a fim de permitir que a água e o ar corram em todos os compartimentos flutuantes e os compartimentos de válvula. Graças a sua estrutura de concreto ou aço pesada o módulo de recuperação de energia de ondas 1 permanece estável no fundo do mar quando os compartimentos flutuantes são cheios com água. De maneira correspondente, os compartimentos flutuantes são grandes o bastante para permitir que o corpo 2 flutue na superfície da água quando os compartimentos flutuantes são cheios com ar.
[0021] Cada unidade de recuperação 3 compreende pelo menos um elemento de aleta semelhante à placa ou semelhante à vela 3a que é articulado no corpo 2 do módulo de recuperação de energia de ondas 1, e ao meio de recuperação ou ao dispositivo de tomada de força (PTO) 3b da energia de ondas. O elemento de aleta 3a é disposto para produzir o movimento alternado causado pela energia cinética das ondas, e a energia recuperada ou é guardada nos depósitos de energia situados no corpo 2 ou transferida através dos meios de coleta 3c e do cabo 4 para o uso da próxima unidade que pode ser, por exemplo, uma estação de coleta situada em terra. A água potável produzida pelo módulo de recuperação de energia de ondas 1 pode ser armazenada em recipientes situados no corpo 2 do módulo de recuperação de energia de ondas 1, e liberada de tempos em tempos para o uso posterior. Nas Figuras 2 a 4, uma unidade de recuperação 3 que compreende duas aletas semelhantes à placa 3a de acordo com a invenção é mostrada de um modo simplificado e diagramático em suas diferentes posições. Na Figura 2, as aletas 3a de acordo com a invenção são ilustradas em sua posição mais inferior. A primeira aleta ou a mais à esquerda 3a está à frente e a segunda aleta ou a mais à direita 3a está atrás da primeira aleta quando vista da direção do visualizador. A área de superfície efetiva total das aletas 3a está em seu mínimo. De maneira correspondente, na Figura 3, ambas as aletas 3a estão em sua posição intermediária e são elevadas para cima e ao mesmo tempo para os lados a partir de sua posição mais inferior. A área da superfície efetiva total das aletas 3a aumentou em comparação com a posição mais inferior. E na Figura 4, as aletas 3a estão em sua posição mais superior e são elevadas mais para cima e ao mesmo tempo para os lados a partir de sua posição intermediária, e ao mesmo tempo, a área de superfície efetiva total das aletas 3a aumentou para seu tamanho máximo. O termo aleta 3a inclui também um meio 6 para suportar as aletas e para conectar as aletas 3a no corpo 2 do módulo de recuperação de energia de ondas 1 com dobradiças 6a nas extremidades inferiores do dispositivo de suporte 6 para que as aletas 3a sejam articuladas no corpo 2 em sua borda inferior ou perto de sua borda inferior por meio do dispositivo de suporte 6 para produzir um movimento alternado em resposta à energia cinética das ondas ou das correntes da maré. O dispositivo de suporte 6 compreende adicionalmente um dispositivo de ajuste 12 para ajustar a posição vertical e/ou horizontal das aletas 3a e ao mesmo tempo ajustar a área de superfície efetiva total do conjunto de aletas 3a.
[0022] O corpo 2 no qual o dispositivo de suporte 6 das aletas 3a é articulado com meios de articulação 6a é mostrado de um modo simplificado e diagramático. As aletas 3a são fixadas ao dispositivo de suporte 6 individualmente para que elas possam ser movidas separadamente pelo dispositivo de ajuste 12 em uma direção inclinada. A primeira aleta 3a é movida entre sua posição mais inferior e posição mais superior na primeira direção inclinada ilustrada pela seta A na Figura 2, e a segunda aleta 3a é movida entre sua posição mais inferior e posição mais superior na segunda direção inclinada ilustrada pela seta B na Figura 2. O movimento inclinado das aletas 3a é implementado com o dispositivo de ajuste 12 que pode ser estendido em uma direção inclinada. O dispositivo de ajuste 12 inclui, por exemplo, cilindros hidráulicos com duas, três ou mais partes do cilindro extensíveis. Também é possível que o dispositivo de ajuste 12 esteja na posição vertical e que os elementos de orientação estejam em direções inclinadas ilustradas pelas setas A e B. Quando as aletas 3a são elevadas para cima elas se movem ao mesmo tempo ao longo dos elementos de orientação nas direções inclinadas A e B. O ângulo das direções inclinadas A e B é adequadamente 45°, mas também pode ser algum outro ângulo.
[0023] Este tipo da unidade de recuperação 3 é muito versátil. Durante a maré baixa, ambas as aletas 3a são sempre abaixadas para sua posição mais inferior, conforme mostrado na Figura 2. De maneira correspondente, durante a maré alta, quando as condições prevalecentes do oceano são normais, ambas as aletas 3a são elevadas para sua posição mais superior a fim de capturar tanta energia de ondas quanto possível. Enquanto as condições prevalecentes do oceano estão calmas ambas as aletas 3a são elevadas para sua posição mais superior a fim de ocasionar o mínimo possível de arrasto de água perto do fundo do mar onde a água não se move na mesma fase do que mais perto da superfície. E por fim, quando as condições prevalecentes do oceano estão tempestuosas, as aletas 3a são abaixadas para a posição segura e dimensionadas para suportar as condições pesadas.
[0024] Na Figura 5, uma outra unidade de recuperação 3 que compreende três aletas semelhantes à placa 3a de acordo com a invenção é mostrada de um modo simplificado e diagramático em sua posição máxima. Então, duas das três aletas 3a estão em sua posição mais superior e com a área de superfície efetiva total máxima, e a terceira aleta 3a é mais baixa no meio perto do corpo 2. As duas aletas superiores 3a na Figura 5 têm essencialmente estruturas semelhantes com o dispositivo de suporte 6 e o dispositivo de ajuste 12 como as aletas 3a ilustradas nas Figuras 2 a 4, e elas podem ser movidas para cima e para baixo nas direções inclinadas A e B. Assim, na posição mínima todas as três aletas 3a estão abaixadas essencialmente na mesma localização e adjacentes entre si para que a área de superfície efetiva total esteja no mínimo, aproximadamente no tamanho de apenas uma aleta 3a. A terceira aleta 3a inclui um dispositivo de suporte essencialmente vertical 6 para suportar a aleta 3a e para conectar a aleta 3 no corpo 2 do módulo de recuperação de energia de ondas 1 com dobradiças 6a nas extremidades inferiores do dispositivo de suporte 6 para que a aleta 3a seja articulada no corpo 2 em sua borda inferior ou perto de sua borda inferior por meio do dispositivo de suporte 6 para produzir um movimento alternado em resposta à energia cinética ou às correntes da maré. O dispositivo de suporte 6 compreende adicionalmente um dispositivo de ajuste 12 para controlar a posição vertical da terceira aleta 3a a fim de ajustar a área de superfície efetiva total do conjunto de aletas 3a. A aleta intermediária mais inferior 3a pode ser usada, por exemplo, para proteger a unidade de recuperação 3 contra condições muito tempestuosas ao abaixá-la para sua posição mais inferior. Ao mover as duas aletas mais superiores 3a adequadamente em uma direção vertical a força máxima do movimento da aleta da maré baixa para a maré alta e em qualquer tipo de condição do oceano pode ser capturada.
[0025] Uma lacuna entre a borda inferior da terceira aleta 3a e o corpo 2 pode ser ajustada pelo dispositivo de ajuste 12 para que quando a lacuna for fechada não ocorra nenhum fluxo através da lacuna, ou quando a lacuna for pequena apenas um pequeno fluxo comparado ao fluxo total da água possa ocorrer. Por meio da ajuda do dispositivo de ajuste 12 a lacuna pode ser fechada e a lacuna pode ser alargada ou diminuída de um modo controlado. A estrutura da terceira aleta 3a também pode ser tal que o ajuste vertical da terceira aleta 3a não está disponível. Neste caso, a estrutura é menos complicada, mas falta uma possibilidade para o ajuste.
[0026] Nas Figuras 6 e 7 ainda uma outra unidade de recuperação 3 que compreende uma aleta semelhante à vela 3a de acordo com a invenção é ilustrada de um modo simplificado e diagramático em suas posições mais inferior e mais superior. Na Figura 6, a aleta 3a está em sua posição mais inferior e na Figura 7 a aleta 3a está em sua posição mais superior. O corpo 2 no qual um par dos meios de suporte 6 das aletas 3a é articulado com um par de meios de dobradiça 6a não é mostrado nas figuras. A aleta 3a é presa aos meios de suporte 6 para que sua borda superior 8 possa ser movida para cima e para baixo em uma direção vertical. O movimento vertical da borda superior 8 da aleta 3a é implementado com o dispositivo de suporte 6 que pode ser estendido em uma direção vertical. Os meios de suporte 6 incluem, por exemplo, cilindros hidráulicos com duas, três ou mais partes do cilindro extensíveis.
[0027] A borda inferior da aleta semelhante à vela 3a é enrolada em um rolo disposto no invólucro horizontal 9 que é estacionário preso a ambos os meios de suporte 6. O ajuste de altura é implementado com os meios de suporte 6 ao estender as extremidades superiores dos meios de suporte para cima e, ao mesmo tempo, elevar a borda superior 8 da aleta 3a para cima até um nível necessário de altura. A quantidade correspondente de lona se desenrola do rolo durante a elevação. Quando a borda superior 8 é abaixada, a quantidade correspondente de lona enrola novamente no rolo no invólucro 9.
[0028] Na Figura 8, o dispositivo de suporte 6 que inclui o dispositivo de ajuste 12 que agem como um dispositivo de ajuste de tamanho e de altura da aleta 3a de acordo com a invenção é mostrado em sua posição mais inferior e mais superior. O dispositivo de suporte 6 é articulado em sua extremidade inferior com as dobradiças 6a no corpo 2 do módulo de recuperação de energia de ondas 1. Neste exemplo, o dispositivo de suporte 6 inclui um cilindro hidráulico como um dispositivo de ajuste 12, mas o dispositivo de ajuste 12 ou o meio de acionamento também pode ser outro tipo de acionador, por exemplo, um sistema de engrenagem de cremalheira ou um acionador linear ou semelhante. O dispositivo de suporte 6 pode ser vertical ou situado em uma posição inclinada.
[0029] Nas Figuras 9 e 10 ainda uma unidade de recuperação 3 adicional que compreende três aletas semelhantes à placa que são situadas uma na outra é mostrada de um modo simplificado e diagramático. As aletas 3a são articuladas nos eixos de articulação 12a no meio de suas extremidades laterais ao dispositivo de suporte vertical 6 que é adicionalmente articulado em sua extremidade inferior no corpo 2 do módulo de recuperação de energia de ondas 1. Assim, todas as aletas 3a se alternam com o dispositivo de suporte 6 em resposta à energia cinética das ondas e/ou das correntes da maré. As aletas 3a podem ser ajustadas ao girá-las ao redor de seus eixos de articulação horizontais 12a conforme mostrado na Figura 10. Ao girar as aletas 3a de uma posição vertical para a posição horizontal a área de superfície efetiva total das aletas 3a é reduzida a fim de ajustar a captura de energia. A disposição compreende o dispositivo de ajuste 12 conectado ao sistema de controle do sistema de recuperação de energia de ondas para girar as aletas 3a ou todas juntas ou individualmente ao redor dos eixos 12a de acordo com as instruções dadas pelo sistema de controle do sistema de recuperação de energia de ondas.
[0030] A elevação, a posição e a área de superfície efetiva total das aletas 3a podem ser controladas e ajustadas de vários modos. Para este fim, a disposição para um sistema de recuperação de energia de ondas de acordo com a invenção compreende, por exemplo, um dispositivo detector11 para reconhecer as condições prevalecentes do oceano. O dispositivo detector11 é conectado ao sistema de controle do sistema de recuperação de energia de ondas e disposto para dar informação para maximizar a captura de energia e para proteger o aparelho contra condições do oceano tempestuoso ao ajustar a área de superfície efetiva total das aletas 3a e ao posicionar as aletas 3a para a altura que é tão otimizada quanto possível para as condições prevalecentes do oceano. Assim, por exemplo, o dispositivo detector11 é disposto para dar informação para abaixar a aleta 3a mais perto do fundo do mar e/ou reduzir a área de superfície efetiva total das aletas 3a nas condições de mar tempestuoso, e para dar a informação para elevar a aleta 3a para mais perto da superfície da água e/ou aumentar a área de superfície efetiva total das aletas 3a a fim de maximizar a captura da energia de ondas nas condições de mar calmo.
[0031] Quanto ao ajuste relativo à maré, um modo é usar os calendários de maré públicos que incluem as predições suficientes precisas para fornecer um modo fácil e confiável de controlar a posição da altura da aleta 3a que corresponde à superfície da água. Os dados dos calendários de marés são inseridos no banco de dados do computador do módulo de recuperação de energia de ondas 1 e eles podem ser usados continuamente para controlar a posição da altura da aleta 3a. Um outro modo de controlar o ajuste relacionado à maré é usar um sensor de pressão 7 ou semelhante para medir a altura da corrente da superfície da água. Esses dois modos também podem ser usados juntos. Quando as aletas semelhantes à placa 3a ou a borda superior 8 da aleta semelhante à vela 3a é movida para cima ou para baixo, a posição da altura pode ser ajustada de maneira contínua entre a posição da altura mais superior e a posição da altura mais inferior e também a área de superfície efetiva total das aletas 3a pode ser continuamente ajustada.
[0032] Um recurso comum a todos os modos de controlar o movimento das aletas 3a é um dispositivo de controle de movimento 10 do módulo de recuperação de energia de ondas 1 pelo qual o ajuste das aletas 3a é feito. O dispositivo de controle de movimento 10 é conectado ao sistema de controle do sistema de recuperação de energia de ondas e monitora pelo menos a área de superfície efetiva total das aletas 3a mantendo a área da superfície tão otimizada quanto possível em todas as situações. Na modalidade ilustrada nas Figuras 9 e 10 o dispositivo de controle de movimento 10 controla o movimento de rotação das aletas 3a que afeta o tamanho da área de superfície efetiva total das aletas 3a.
[0033] É óbvio para uma pessoa versada na técnica que a invenção não é restrita ao exemplo descrito acima, mas pode ser variada no escopo da presente invenção. Assim, por exemplo, a estrutura da unidade de recuperação de energia de ondas com as aletas pode variar. Também é óbvio para uma pessoa versada na técnica que a disposição de ajuste de altura e de tamanho das aletas pode ser mecânica ou elétrica e pode ser baseada automaticamente tanto em movimento, velocidade ou posição das aletas, quanto o ajuste de altura e de tamanho pode ser baseado em uma programação controlada.

Claims (11)

1. Sistema de recuperação de energia marinho, compreendendo:um corpo (2),um conjunto de aletas (3a), cada um fixado a barras de suporte (6), as quais têm respectivas extremidades que são articuladas ao corpo (2) de modo a formar um eixo geométrico de rotação, de maneira a produzir um movimento recíproco em resposta à energia cinética das ondas do mar ou correntes da maré, o sistema de recuperação de energia marinho sendo configurado para converter o movimento recíproco em energia elétrica,caracterizado pelo fato de que cada aleta (3a) está na frente ou atrás de uma outra aleta (3a) no conjunto de aletas,em que cada uma das barras de suporte tem uma extremidade sem ser articulada,em que as primeiras barras de suporte (6),as quais são fixadas a um do conjunto de aletas (3a),têm extremidades sem ser articuladas que são controláveis para se estenderem e se retraírem emuma direção, e em que as segundas barras de suporte(6), as quais são fixadas a uma aleta (3a) adjacente, têm extremidades sem ser articuladas que são simultaneamente controláveis para se estenderem e se retraírem em uma direção diferente e sem ser paralela em relação às primeiras barras de suporte (6), de maneira a ajustar a área de superfície efetiva total das aletas (3a), a extensão e retração das extremidades sem ser articuladas da primeira e segunda barras de suporte (6) sendo implementadas com o uso de pelo menos um dentre: um cilindro hidráulico, um sistema pinhão e cremalheira e um atuador linear.
2. Sistema de recuperação de energia marinho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um controlador (10) para controlar a alteração da área de superfície efetiva total e/ou da posição vertical das aletas (3a) ao controlar a extensão/retração simultânea das extremidades sem ser articuladas das respectivas primeira e segunda barras de suporte (6).
3. Sistema de recuperação de energia marinho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um detector (11) para detectar as condições prevalecentes do oceano, o detector (11) sendo conectado ao controlador (10) do sistema de recuperação de energia de ondas e disposto para darinformação para maximizar a captura de energia peloajuste da área de superfície efetiva total das aletas (3a) de acordo com as condições prevalecentes do oceano.
4. Sistema de recuperação de energia marinho, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que, nas condições de martempestuoso, um detector (11) é disposto para dar informação para reduzir a área de superfície efetivatotal das aletas (3a) e/ou para abaixar as aletas (3a) mais próximas do fundo do mar com relação à força das condições do mar.
5. Sistema de recuperação de energia marinho, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o detector (11) é disposto para dar uma ordem ao controlador (10) para aumentar a área de superfície efetiva total das aletas (3a) e/ou para elevar a aleta (3a) mais próxima da superfície da água a fim de maximizar a captura da energia de ondas nas condições de mar calmo.
6. Sistema de recuperação de energia marinho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o conjunto de aletas(3a) inclui pelo menos duas aletas (3a) cuja posiçãovertical e/ou horizontal é ajustável.
7. Sistema de recuperação de energiamarinho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de aletas (3a) inclui três aletas (3a), das quais a posição das primeiras duas aletas é ajustável vertical e horizontalmente e a posição da terceira aleta é ajustável verticalmente.
8. Sistema de recuperação de energia marinho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as barras de suporte (6) são extensíveis tanto em uma direção vertical quanto em uma direção inclinada.
9. Sistema de recuperação de energia marinho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda aletas (3a) são dispostas para girar ao redor de seus respectivos eixos geométricos de articulação horizontal (12a) aos quais as aletas são articuladas.
10. Sistema de recuperação de energia marinho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o controlador (10) é disposto para usar os dados dos calendários de maré disponíveis ou os dados do sensor de pressão (7) ou semelhante conectados para informar uma altura atual da superfície da água.
11. Sistema de recuperação de energia marinho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um ajuste de altura e de tamanho das aletas (3a) é mecânico ou elétrico, eo ajuste de altura e de tamanho é realizado tanto automaticamente baseado em movimento, velocidade ou posição das aletas (3a), quanto o ajuste de altura e de tamanho é realizado baseado em uma programação controlada.
BR112013003566-8A 2010-08-18 2010-08-18 Sistema de recuperação de energia marinho BR112013003566B1 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FI2010/050653 WO2012022825A1 (en) 2010-08-18 2010-08-18 Arrangement for a surface area adjustment of a reciprocating wing system in a wave energy recovery system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112013003566A2 BR112013003566A2 (pt) 2018-06-05
BR112013003566B1 true BR112013003566B1 (pt) 2021-10-26

Family

ID=45604800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112013003566-8A BR112013003566B1 (pt) 2010-08-18 2010-08-18 Sistema de recuperação de energia marinho

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9752551B2 (pt)
EP (1) EP2606223B1 (pt)
JP (1) JP5860051B2 (pt)
AU (1) AU2010359170B2 (pt)
BR (1) BR112013003566B1 (pt)
CA (1) CA2807451C (pt)
CL (1) CL2013000450A1 (pt)
WO (1) WO2012022825A1 (pt)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9773051B2 (en) 2011-11-29 2017-09-26 Box, Inc. Mobile platform file and folder selection functionalities for offline access and synchronization
US10619619B2 (en) * 2016-04-08 2020-04-14 Aw-Energy Oy Arrangement in a wave energy recovery apparatus and method for operating a wave energy recovery apparatus
JP6968366B2 (ja) * 2018-01-25 2021-11-17 横浜ゴム株式会社 波受板及び波力発電システム
TWI687587B (zh) * 2018-02-05 2020-03-11 國立臺灣師範大學 河邊流水能之擷取裝置
CN108194253B (zh) * 2018-02-28 2024-06-11 华南理工大学 一种迎波面积可调的重力摆式波浪发电装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US763623A (en) * 1904-03-15 1904-06-28 William B Nance Wind or water motor.
US3882320A (en) * 1973-12-20 1975-05-06 Edmund Schmeller Tide energy conversion device
US4170738A (en) * 1977-12-19 1979-10-09 Q Corporation Energy device powered by the motion of water beneath waves
ZA793910B (en) * 1979-07-13 1980-07-30 Q Corp Energy device powered by the motion of water beneath waves
NL9200786A (nl) * 1992-04-29 1993-11-16 Pieter Arie Jan Eikelenboom Wiekkonstruktie voor windmolen.
US6902370B2 (en) * 2002-06-04 2005-06-07 Energy Unlimited, Inc. Telescoping wind turbine blade
US7023104B2 (en) * 2002-07-11 2006-04-04 Alvin Kobashikawa Wave energy conversion device for desalination, ETC
EP1774170A1 (en) * 2004-02-24 2007-04-18 Y.T. Enterprises Limited Wave power plant
GB2412143A (en) * 2004-03-16 2005-09-21 Tidal Energy Business Ltd Apparatus for extracting or generating power
GB0505906D0 (en) * 2005-03-23 2005-04-27 Aquamarine Power Ltd Apparatus and control system for generating power from wave energy
US8649911B2 (en) * 2005-06-03 2014-02-11 General Electric Company System and method for operating a wind farm under high wind speed conditions
US8110937B2 (en) * 2005-08-12 2012-02-07 Biopower Systems Pty. Ltd. Wave energy capturing device
FI20060408L (fi) * 2006-04-28 2007-10-29 Aw Energy Oy Aaltoenergian talteenottolaite
WO2008111849A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Langlee Wave Power As Wave power plant
US7839009B2 (en) * 2008-02-28 2010-11-23 Philip A Rink Buoyant blade free stream tidal power device
EP2553260B1 (en) * 2010-03-31 2018-11-28 AW-Energy Oy Wave energy recovery system
EP2606222B1 (en) * 2010-08-18 2019-07-03 AW-Energy Oy Tidal adjustment arrangement for a wave energy recovery system

Also Published As

Publication number Publication date
US20130167523A1 (en) 2013-07-04
BR112013003566A2 (pt) 2018-06-05
AU2010359170B2 (en) 2016-10-06
JP5860051B2 (ja) 2016-02-16
EP2606223A1 (en) 2013-06-26
EP2606223B1 (en) 2020-07-22
EP2606223A4 (en) 2017-12-06
JP2013534293A (ja) 2013-09-02
AU2010359170A1 (en) 2013-04-04
CA2807451A1 (en) 2012-02-23
US9752551B2 (en) 2017-09-05
WO2012022825A1 (en) 2012-02-23
CL2013000450A1 (es) 2014-03-07
CA2807451C (en) 2017-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112013003565B1 (pt) Sistema de recuperação de energia de ondas compreendendo uma disposição de ajuste de maré
CN101680419B (zh) 波能发电站
US8614520B2 (en) Submergable sloped absorption barrier wave energy converter
CA2669099C (en) Adaptive tidal current power extraction device
KR100995918B1 (ko) 떠 있는 조력 발전 장치
BR112013003566B1 (pt) Sistema de recuperação de energia marinho
PT1831542T (pt) Dispositivo de energia das ondas
BRPI0707103A2 (pt) sistema para conversão da energia das ondas marìtimas em energia elétrica
DK2300707T3 (en) A wave-power generation system
EP2553260B1 (en) Wave energy recovery system
CN104696150A (zh) 一种依托固有水上结构物的浮式波浪能提取装置
CN218463829U (zh) 水面光伏电站
WO2014162038A1 (en) Arrangement for controlling water flow at edge of reciprocating panel element of a wave energy recovery unit
WO2024069550A1 (en) Wave energy converter
AU2020223704A1 (en) Wave Energy Converter
GB2558780A (en) Wave energy device

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 18/08/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF, QUE DETERMINA A ALTERACAO DO PRAZO DE CONCESSAO.