BR112020000507A2

BR112020000507A2 - central hidroelétrica

Info

Publication number: BR112020000507A2
Application number: BR112020000507-0A
Authority: BR
Inventors: Thierry Maitre; Kenny Bernard; Hugues Filiputti
Original assignee: Institut Polytechnique De Grenoble
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2020-07-14
Also published as: EP3652429B8; JP2020526704A; WO2019012233A1; EP3652429A1; US20200191112A1; FR3069030B1; EP3652429B1; FR3069030A1

Abstract

A invenção se refere a uma central hidroelétrica para curso de água que compreende um conversor eletromecânico e uma turbina (18) que aciona o conversor. A turbina compreende dois suportes (24) verticais e paralelos ao escoamento e, entre os suportes (24), lâminas (26) motrizes movidas pelas forças hidrodinâmicas de portância, ligadas em cada extremidade a um órgão de transmissão (56). A turbina compreende por outro lado rodas (48, 50, 52) acionadas pelo órgão de transmissão e montadas sobre suportes. A central hidroelétrica compreende pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira zonas de percurso (42, 44, 46) nas quais cada órgão de transmissão se estende de modo retilíneo, os bordos de ataque (28) das lâminas sendo dispostos de modo horizontal a aproximadamente 5º pelo menos nas primeira e segunda zonas de percurso (42, 44). Cada suporte (24) compreende guias e cada lâmina (26) compreende elementos (80) adaptador que vêm em batente contra as guias.

Description

“CENTRAL HIDROELÉTRICA”

[0001] O presente pedido de patente reivindica a prioridade do pedido de patente francesa FR17/56637 que será considerado como sendo parte integrante da presente descrição. Domínio

[0002] O presente pedido se refere a uma central hidroelétrica. Exposição da arte anterior

[0003] Existem centrais hidroelétricas que utilizam a energia cinética natural dos cursos de água, chamadas também de hidrolianas, que demandam poucas obras de engenharia civil e que produzem uma eletricidade que varia com a vazão do curso de água. Elas apresentam a vantagem de ocasionar um custo de fabricação e de instalação reduzido em relação a uma central hidroelétrica associada a uma barragem e não perturbam avida própria do curso de água. Além disso, a conversão mecano- elétrica das hidrolianas pode ser realizada fora da água. Pode ser previsto que as hidrolianas flutuem sobre o curso de água de modo a não realizar fundações e a se adaptar à variação natural do nível de água.

[0004] Uma hidroliana compreende geralmente lâminas, também chamadas de anteparos, que acionam em rotação uma árvore quando elas são imersas no curso de água. O deslocamento das lâminas pode ser devido principalmente a forças de portância ou a forças de arrastamento. A central é dita de fluxo axial quando a corrente é paralela ao eixo de rotação da árvore e de fluxo transverso quando a corrente é perpendicular ao eixo de rotação da árvore.

[0005] No entanto, os rendimentos das hidrolianas existentes podem ser pequenos, em especial aquelas de fluxo transverso. Por outro lado, as estruturas das hidrolianas existentes podem ser complexos, o que acarreta custos de fabricação, de instalação e de manutenção elevados. Por outro lado, para certas aplicações, as hidrolianas existentes, em especial aquelas de fluxo axial, pode ter um volume excessivo, seja em altura ou em largura, e/ou ser pouco modulares o que não é desejável. Finalmente as hidrolianas têm uma velocidade de rotação que diminui quando o tamanho das mesmas aumenta, o que aumenta o torque a transmitir e complica a geração elétrica. Resumo

[0006] Um objeto de um modo de realização é o de corrigir a totalidade ou parte dos inconvenientes das hidrolianas descritas precedentemente.

[0007] Um outro objeto de um modo de realização é o de aumentar o rendimento da hidroliana.

[0008] Um outro objeto de um modo de realização é que a hidroliana tenha uma estrutura simples.

[0009] Um outro objeto de um modo de realização é o de reduzir o volume da hidroliana.

[0010] Assim, um modo de realização prevê uma central hidroelétrica para curso de água que compreende um conversor eletromecânico e uma turbina adaptada para acionar o conversor eletromecânico, a turbina compreendendo dois suportes verticais e paralelos ao escoamento do curso de água, um flutuador ligado a cada suporte, e, entre os suportes, lâminas motrizes movidas pelas forças hidrodinâmicas de portância, ligadas em cada extremidade a um órgão de transmissão que compreende uma corrente ou uma correia que forma um laço fechado, a turbina compreendendo por outro lado rodas acionadas pelo órgão de transmissão e montadas sobre suportes, cada lâmina compreendendo um bordo de ataque e um bordo de fuga, a central hidroelétrica compreendendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira zonas de percurso nas quais cada órgão de transmissão se estende de modo retilíneo, os bordos de ataque das lâminas sendo dispostos de modo horizontal a aproximadamente 5º pelo menos nas primeira e segunda zonas de percurso, as lâminas sendo completamente imersas pelo menos em uma parte das primeira e segunda zonas de percurso.

[0011] De acordo com um modo de realização, cada lâmina é por outro lado ligada em cada extremidade a um dos suportes.

[0012] De acordo com um modo de realização, em um plano vertical paralelo aos suportes, o bordo de ataque de cada lâmina é adaptado para se deslocar de modo retilíneo em cada uma das primeira, segunda e terceira zonas de percurso.

[0013] De acordo com um modo de realização, as lâminas estão emersas em totalidade na terceira zona de percurso.

[0014] De acordo com um modo de realização, as lâminas se deslocam substancialmente horizontalmente a aproximadamente 5º na terceira zona de percurso.

[0015] De acordo com um modo de realização, cada lâmina é montada livre em rotação em relação aos órgãos de transmissão em torno de um eixo situado na metade da lâmina no lado do bordo de ataque da lâmina.

[0016] De acordo com um modo de realização, cada suporte compreende guias e cada lâmina compreende elementos adaptados para vir em batente contra as guias.

[0017] De acordo com um modo de realização, para cada lâmina, os elementos são fixados à lâmina na metade da lâmina no lado do bordo de fuga da lâmina.

[0018] De acordo com um modo de realização, as guias de cada suporte compreendem uma primeira guia retilínea na primeira zona de percurso, a jusante, de acordo com o sentido de escoamento do curso de água, do órgão de transmissão na primeira zona de percurso e uma segunda guia retilínea na segunda zona de percurso, a jusante, de acordo com o sentido de escoamento do curso de água, do órgão de transmissão na segunda zona de percurso.

[0019] De acordo com um modo de realização, as lâminas são adaptadas, sob a ação das forças hidrodinâmicas, a se arquear para a jusante nas primeira e segunda zonas de percurso. Breve descrição dos desenhos

[0020] Essas características e vantagens, assim como outras, serão expostas em detalhe na descrição seguinte de modos de realização especiais feita a título não limitativo em relação com as figuras anexas dentre as quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva, parcial e esquemática, de um modo de realização de uma hidroliana; - as figuras 2 e 3 são respectivamente uma vista em perspectiva e uma vista de cima, parciais e esquemáticas, de um modo de realização da turbina da hidroliana representada na figura 1;

- as figuras 4 e 5 são respectivamente uma vista em perspectiva e uma vista de lado de certos elementos da turbina representada nas figuras 2 e 3; - a figura 6 é uma vista de baixo, parcial e esquemática, de certos elementos da turbina representada nas figuras 2 e 3; - as figuras 7 e 8 são respectivamente uma vista em perspectiva e uma vista de lado parciais e esquemáticas da hidroliana representada na figura 1 que ilustram seu funcionamento; - as figuras 9 a 12 são vistas de lado ampliadas, parciais e esquemáticas, de quatro partes da hidroliana da figura 1; - a figura 13 é uma vista análoga à figura 7 de um outro modo de realização de uma hidroliana; - a figura 14 é uma vista análoga à figura 5 de um outro modo de realização de uma hidroliana que compreende um sistema de debreagem das lâminas; - as figuras 15 a 18 e 20 são vistas em corte, parciais e esquemáticas, de uma parte da hidroliana da figura 14 em etapas sucessivas de uma operação de debreagem de uma lâmina e a figura 19 é uma vista em perspectiva da parte da hidroliana representada na figura 18; - as figuras 21 a 23 são vistas em corte, parciais e esquemáticas, de uma parte da hidroliana da figura 14 em etapas sucessivas de uma operação de embreagem de uma lâmina; - a figura 24 é uma vista em corte, parcial e esquemática, que representa duas lâminas em posição debreada; - as figuras 25 e 26 são vistas análogas à figura 14 de uma variante de realização da hidroliana representada na figura 14; - a figura 27 é uma vista em corte, parcial e esquemática, de uma variante de realização do sistema de debreagem da hidroliana da figura 14; e - as figuras 28 e 29 são vistas em corte, parciais e esquemáticas, de um outro modo de realização de uma lâmina em duas posições diferentes da lâmina. Descrição detalhada

[0021] Na descrição que se segue, quando é feito referência a qualificativos de posição absoluta, tais com os termos “dianteiro”, “traseiro”, “alto”, “baixo”, “esquerda”, “direita”, etc., ou relativa, tais como os termos “acima”, “abaixo”, “superior”, “inferior”, etc., ou a qualificativos de orientação, tais como os termos “horizontal”, “vertical”, etc., é feito referência à orientação das figuras ou a uma central hidroelétrica em uma posição normal de utilização. Exceto precisão em contrário, as expressões “aproximadamente”, “substancialmente”, “cerca de” e “da ordem de” significam a aproximadamente 10 %, de preferência a aproximadamente 5 %. Em relação com direções ou ângulos, as expressões “aproximadamente”, “substancialmente”, “cerca de” e “da ordem de” significam a aproximadamente 10º, de preferência a aproximadamente 5º. Além disso, somente os elementos necessários para a compreensão da invenção são descritos e representados nas figuras. Em especial, a estrutura e o funcionamento dos conversores eletromecânicos de centrais hidroelétricas assim como os órgãos de flutuação são bem conhecidos pelo profissional e não são descritos em detalhe. Na sequência da descrição, os adjetivos “a montante” e “a jusante” são utilizados para distinguir elementos de uma hidroliana imersa pelo menos parcialmente em um curso de água em relação ao sentido de escoamento do curso de água.

[0022] A figura 1 é uma vista em perspectiva, parcial e esquemática, de um modo de realização de uma hidroliana 10. A hidroliana 10 é adaptada para fornecer uma potência elétrica que pode variar de 1 kW a 100 kW.

[0023] A hidroliana 10 compreende um órgão de flutuação 12 e uma turbomáquina

14. A turbomáquina 14 compreende um conversor eletromecânico 16 acionado em rotação por uma turbina 18. De acordo com um modo de realização, o órgão de flutuação 12 compreende dois flutuadores 20 dispostos de um lado e de outro da turbina 18. Os flutuadores 20 estão representados de modo esquemático por paralelepípedos na figura 1. O conversor eletromecânico 16 pode ser ligado à rede elétrica.

[0024] As figuras 2 e 3 são respectivamente uma vista em perspectiva e uma vista de cima de um modo de realização da turbina 18.

[0025] A turbina 18 compreende uma estrutura 22 que, de acordo com um modo de realização, compreende dois suportes 24 ligados por travessas 25. A turbina 18 compreende, entre os dois suportes 24, N lâminas motrizes 26, onde N é um número inteiro que varia, por exemplo, de 8 a 32. De acordo com um modo de realização, cada lâmina motriz 26 é uma lâmina reta orientada substancialmente horizontalmente. Cada lâmina 26 compreende um bordo de ataque 28, um bordo de fuga adelgaçado 30, e duas extremidades laterais 32 opostas.

[0026] Cada lâmina 26 pode ter, em um plano vertical, a forma de um perfil de asa, por exemplo um perfil biconvexo simétrico ou dissimétrico, um perfil plano vazado, ou um perfil de dupla curvatura. De preferência, a espessura relativa do perfil é inferior ou igual a 18 %. De preferência, para cada lâmina 26, o perfil da lâmina 26 é substancialmente constante na maior parte da envergadura da lâmina 26.

[0027] As figuras 4 e 5 são respectivamente uma vista em perspectiva e uma vista de frente de um modo de realização do suporte 24. As extremidades laterais 32 das lâminas 26 situadas no lado do suporte 24 estão por outro lado representadas nas figuras 4 e 5.

[0028] No presente modo de realização, cada suporte 24 compreende uma placa 34 que compreende três ramos 36, 38, 40 ligados entre si nas extremidades de acordo com um triângulo. Cada placa 34 é disposta dentro do curdo de água de acordo com um plano substancialmente vertical e paralelo à direção de escoamento do curso de água.

[0029] Os ramos se distribuem de acordo com: - um ramo a montante 36 destinado em funcionamento a estar pelo menos parcialmente imerso no curso de água o mais à montante e que se estende em uma direção inclinada em relação à direção horizontal; - um ramo a jusante 38 destinado em funcionamento a estar pelo menos parcialmente imerso no curso de água o mais à jusante e que se estende em uma direção inclinada em relação à direção horizontal; e

- um ramo superior 40 que pode em funcionamento estar imerso no curso de água ou mantido emerso e que se estende de acordo com uma direção substancialmente horizontal.

[0030] Como está representado na figura 2, os ramos a montante 36 dos suportes 24 delimitam entre si uma zona de percurso a montante 42. Os ramos a jusante 38 dos suportes 24 delimitam entre si uma zona de percurso a jusante 44. Os ramos superiores 40 dos suportes 24 delimitam entre si uma zona de percurso superior 46.

[0031] Em cada canto da placa 34, o suporte 24 compreende uma roda montada livre em rotação sobre uma árvore, não visível nas figuras, fixada à placa 34. No presente modo de realização, cada suporte 24 compreende três rodas 48, 50, 52, mais precisamente uma roda superior dianteira 48 situada no canto mais à montante da placa 34, uma roda superior traseira 50 situada no canto mais à jusante da placa 34 e uma roda inferior 52 situada no canto mais baixo da placa 34. Os eixos de rotação das rodas 48, 50, 52 são substancialmente paralelos e horizontais, e para cada suporte 24, as rodas 48, 50, 52 ligadas ao suporte 24 estão substancialmente situadas em um mesmo plano. Cada suporte 24 pode por outro lado compreender um reforço 54 situado no lado das rodas 48, 50, 52 oposto à placa 24 e ligado às árvores em torno das quais giram as rodas 48, 50, 52. De acordo com um modo de realização, os eixos de rotação das rodas superiores dianteiras 48 são confundidos, os eixos de rotação das rodas superiores traseiras 50 são confundidos e os eixos de rotação das rodas inferiores 52 são confundidos. Um par, dois pares ou três dos pares de rodas 48, 50, 52 podem compreender uma árvore de rotação comum, não representada, que atravessa a turbina. Pelo menos uma das rodas 48, 50, 52 é ligada ao conversor eletromecânico 16 por um mecanismo não representado e aciona o conversor eletromecânico 16 quando ela é colocada em rotação.

[0032] Cada suporte 24 compreende uma corrente 56, representada de modo esquemático nas figuras, que se estende em torno das três rodas 48, 50, 52 e adaptada para acionar em rotação as rodas 48, 50, 52 quando ela é deslocada. A título de exemplo, cada corrente 56 pode compreender uma sucessão de elos, não visíveis nas figuras, que são articulados entre si, os elos sendo adaptados para operarem junto com a borda externa de cada roda 48, 50, 52. A título de variante, cada corrente 56 pode ser substituída por qualquer tipo de órgão de transmissão, por exemplo uma correia, notadamente uma correia plana, uma correia dentada, uma correia trapezoidal, uma correia estriada ou uma correia redonda (também chamada de cabo).

[0033] A figura 6 representa uma vista de baixo de uma das lâminas 26 da zona de percurso a montante 42 e das correntes 56 situadas de um lado e de outro da lâmina 26. Cada lâmina 26 é ligada às correntes 56 em suas extremidades laterais 32. De acordo com um modo de realização, cada lâmina 26 é ligada a cada corrente 56 por um elemento de ligação 58. Os elementos de ligação 58 permitem uma rotação da lâmina 26 em relação às correntes 56 em torno de um eixo de rotação P substancialmente horizontal. De acordo com um modo de realização, o eixo de rotação P é situado na metade da lâmina 26 no lado do bordo de ataque 28, de preferência no um quarto da lâmina 26 que contém o bordo de ataque.

[0034] Em funcionamento, a turbina 18 é imersa pelo menos parcialmente em um curso de água, os bordos de ataque 28 sendo mantidos substancialmente horizontais. As lâminas 26 imersas no curso de água são, sob a ação de forças de portância, adaptadas para provocar o deslocamento das correntes 56.

[0035] Como está visível nas figuras 4 e 5, cada suporte 24 compreende guias que se projetam pelo menos em parte a partir da placa 34 do suporte 24 para o interior da turbina 18. Cada guia desempenha o papel de um batente que limita o movimento de rotação de cada lâmina 26 em relação às correntes 56.

[0036] De acordo com um modo de realização, cada suporte 24 compreende: - uma guia principal a montante 60 que se estende de modo substancialmente retilíneo sobre o ramo a montante 36 à jusante da corrente 56; - uma guia principal a jusante 62 que se estende de modo substancialmente retilíneo sobre o ramo a jusante 38 à jusante da corrente 56; - uma guia superior 64 que se estende de modo substancialmente retilíneo sobre o ramo superior 40 sob a corrente 56;

- uma guia principal de transição superior a montante 66 que liga a extremidade superior da guia principal a montante 60 e a extremidade a montante da guia superior 64, que compreende notadamente uma porção cilíndrica que recobre a roda superior dianteira 48, cujo eixo corresponde ao eixo de rotação da roda superior dianteira 48 e de diâmetro inferior ao diâmetro do círculo seguido pela corrente 56 quando ela é guiada pela roda superior dianteira 48; - uma guia principal de transição superior a jusante 68 que prolonga a extremidade superior da guia a jusante 62, que compreende notadamente uma porção cilíndrica que recobre a roda superior traseira 50, cujo eixo corresponde ao eixo de rotação da roda superior traseira 50 e de diâmetro superior ao diâmetro do círculo seguido pela corrente 56 quando ela é guiada pela roda superior traseira 50; e - uma guia principal de transição a jusante inferior 70 que prolonga a extremidade inferior da guia principal a montante 60, que compreende notadamente uma porção cilíndrica que recobre a roda inferior 52, cujo eixo corresponde ao eixo de rotação da roda inferior 52 e de diâmetro inferior ao diâmetro do círculo seguido pela corrente 56 quando ela é guiada pela roda inferior 52.

[0037] De acordo com um modo de realização, cada suporte 24 pode por outro lado compreender: - uma guia secundária a montante 72 que se estende de modo substancialmente retilíneo sobre o ramo a montante 36 à jusante da corrente 56; - uma guia secundária de transição superior a montante 74 que liga a extremidade superior da guia secundária a montante 72, que compreende notadamente uma porção cilíndrica da qual o eixo corresponde ao eixo de rotação da roda superior dianteira 48 e de diâmetro superior ao diâmetro do círculo seguido pela corrente 56 quando ela é guiada pela roda superior dianteira 48;

- uma guia secundária de transição superior a jusante 76 que prolonga a extremidade traseira da guia superior 64 e que compreende notadamente uma porção cilíndrica da qual o eixo corresponde ao eixo de rotação da roda superior traseira 50 e de diâmetro inferior ao diâmetro do círculo seguido pela corrente 56 quando ela é guiada pela roda superior traseira 50; e - uma guia secundária de transição a jusante inferior 78 que liga a extremidade inferior da guia secundária a montante 72 e a extremidade inferior da guia principal a jusante 62, que compreende notadamente uma porção cilíndrica da qual o eixo corresponde ao eixo de rotação da roda inferior 52 e de diâmetro superior ao diâmetro do círculo seguido pela corrente 56 quando ela é guiada pela roda inferior 52.

[0038] Como está representado na figura 6, de acordo com um modo de realização, a turbina 18 compreende para cada lâmina 26 elementos de apoio 80 fixados nas extremidades 32 da lâmina 26, cada elemento de apoio 80 sendo adaptado para entrar em contato com uma das guias 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76 e 78 no decorrer do deslocamento da lâmina 26. De acordo com um modo de realização, cada elemento de apoio 80 compreende uma espiga 82 que se projeta a partir de uma extremidade lateral 32 da lâmina 26, de preferência no um quarto que contém o bordo de fuga 30 do perfil da lâmina 26. Cada espiga 82 é munida de um rodizio 84 adaptado para girar e/ou para deslizar contra uma das guias 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76 e 78 no decorrer do deslocamento da lâmina 26.

[0039] As figuras 7 e 8 são respectivamente uma vista em perspectiva e uma vista de lado esquemáticas da hidr9oliana 10 que ilustram seu funcionamento. Nas figuras 7 e 8, os únicos elementos da hidroliana 10 que são representados de modo esquemático são algumas lâminas 26 (três na figura 7 e seis na figura 8), as rodas 48, 50, e 52, as correntes 56 e, na figura 7, os eixos de rotação A, B e C respectivamente das rodas superiores dianteiras 48, das rodas superiores traseiras 50 e das rodas inferiores 52. Por outro lado, na figura 8, foi representada por um traço 86 a superfície livre do curso de água 88 no qual a hidroliana 10 é imersa parcialmente. Como aparece na figura 8, no presente modo de realização, a zona de percurso superior 46 da turbina 18 não está imersa no curso de água 88.

[0040] As lâminas 26 são dispostas de modo que, quando as lâminas 26 estão situadas na zona de percurso a montante 42, o bordo de ataque 28 da lâmina 26 está mais baixo do que o bordo de fuga 30 e que, quando as lâminas 26 estão situadas na zona de percurso a jusante 44, o bordo de ataque 28 da lâmina 26 está mais alto do que o bordo de fuga 30. As forças de portância devidas ao escoamento 88 que são exercidas sobre as lâminas 26 na zona de percurso a montante 42 tendem a fazer as lâminas 26 na descerem na direção do fundo do curso de água de acordo com a direção indicada pela flecha 100. As forças de portância devidas ao escoamento 88 que são exercidas sobre as lâminas 26 na zona de percurso a jusante 44 tendem a fazer as lâminas 26 subirem para a superfície do curso de água 88 de acordo com a direção indicada pela flecha 102.

[0041] É obtido portanto um deslocamento global de cada corrente 56 de acordo com o sentido inverso ao dos ponteiros de um relógio na figura 8. O deslocamento das correntes 56 provoca a colocação em rotação das rodas 48, 50 e 52 e o acionamento do conversor eletromecânico 16. De acordo com um modo de realização, a velocidade de deslocamento de cada corrente 56 é superior à velocidade média do escoamento 88 na zona de percurso a montante 42, de preferência compreendida entre 1 a 2 vezes a velocidade média do escoamento 88 na zona de percurso a montante 42.

[0042] O coeficiente de potência K, que corresponde à relação entre a potência mecânica recuperada pela corrente (sem levar em consideração o rendimento mecânico de transmissão lâminas-corrente) e a energia cinética que pode ser recuperada pela seção transversal da hidroliana 10, é dado pela relação (1) seguinte: K = Pm / (0,5**S*V3) (1)

[0043] Na qual Pm é a potência mecânica recuperada pela corrente 56, S a seção transversal da hidroliana 10,  é a massa volúmica da água e V é a velocidade média do escoamento 88 que atinge a zona de percurso a montante 42. A seção transversal S da hidroliana 10 é substancialmente igual a duas vezes a área do retângulo vertical do qual a largura é substancialmente igual à envergadura das lâminas 26 e do qual a altura, medida verticalmente é igual à profundidade imersa da hidroliana 10. Os inventores colocaram em evidência por simulação que um coeficiente de potência K que varia de 0,43 a 0,51 é obtido quando a velocidade da corrente 56 varia de 1 a 2 vezes a velocidade do escoamento a montante 88.

[0044] De modo vantajoso, o bordo de ataque 28 de cada lâmina 26 na zona de percurso a montante 42 e na zona de percurso a jusante 44 é substancialmente horizontal. Visto que nos cursos de água o gradiente de velocidades do escoamento é essencialmente vertical, a disposição horizontal dos bordos de ataque 28 das lâminas 26 permite que, para cada lâmina 26 na zona de percurso a montante 42 e na zona de percurso a jusante 44, o escoamento encontrado pela lâmina 26 tem uma velocidade substancialmente constante em toda a envergadura da lâmina 26, o que aumenta seus desempenhos hidrodinâmicos. As forças aplicadas sobre a lâmina 26 são portanto substancialmente constantes em toda a envergadura da lâmina 26.

[0045] De modo vantajoso, o deslocamento das lâminas 26 na zona de percurso superior 46 é realizado fora da água. As lâminas 26 são nesse caso somente submetidas ao arrastamento aerodinâmico que é nitidamente inferior ao arrastamento hidrodinâmico. Não há nesse caso, de modo vantajoso, substancialmente perda de potência devida ao percurso das lâminas 26 na zona de percurso superior 46. Por outro lado, de modo vantajoso, não há necessidade de prever carenagens que protegem contra o escoamento 88 as lâminas 26 situadas na zona de percurso superior 46. A estrutura da hidroliana 10 é assim simplificada.

[0046] A superfície livre 86 do escoamento 88 cria um efeito de confinamento natural que reduz o desenvolvimento de componentes de velocidade verticais do escoamento 88 à jusante das lâminas 26 situadas na zona de percurso a montante 42, o que é ilustrado na figura 8 pelas flechas 104 e 106. Devido a isso, a velocidade do escoamento 88 que atinge as lâminas 26 na zona de percurso a jusante 44 é substancialmente horizontal.

[0047] De acordo com um modo de realização, um elemento de redirecionamento 108 pode ser acrescentado parra aumentar a velocidade do fluido que atinge as lâminas 26 na zona de percurso a jusante e por consequência aumentar a potência desenvolvida pelas lâminas 26 na zona de percurso a jusante 44.

[0048] As dimensões da hidroliana 10 são adaptadas para a aplicação considerada. De acordo com um modo de realização, o ângulo β que define a viragem da correia em torno da roda inferior 52 é compreendido entre 60º e 120º. De acordo com um modo de realização, a envergadura E de cada lâmina 26 é compreendida entre 1 m e 8 m. De acordo com um modo de realização, a corda Co de cada lâmina 26 é compreendida entre E/5 e E/10. De acordo com um modo de realização, o diâmetro de cada roda 48, 50, 52 é compreendido entre Co e 4*Co. De acordo com um modo de realização, a profundidade imersa da hidroliana é compreendida entre 0,5 m e 3 m, a limitação a 3 m provindo da raridade dos veios de água que permitem maiores profundidades de imersão.

[0049] De acordo com um outro modo de realização, a zona de percurso superior 46 é imersa no escoamento 88 na proximidade da superfície livre 86 do escoamento 88, as correntes 56 sendo orientadas substancialmente de modo horizontal na zona de percurso superior 46. Nesse caso, na zona de percurso superior 46, as lâminas 26 sobem a corrente do curso. O efeito de confinamento devido à superfície livre 86 da água faz com que o escoamento encontrado pelas lâminas 26 na zona de percurso superior 46 seja substancialmente horizontal. Para reduzir o arrastamento hidrodinâmico do escoamento 88 sobre as lâminas 26 na zona de percurso superior 46, as lâminas 26 são substancialmente mantidas horizontais na zona de percurso superior 46. Esse efeito de autoconfinamento permite se livrar de carenagem para proteger a subida da corrente do curso das lâminas 26.

[0050] As figuras 9 a 12 são vistas ampliadas, parciais e esquemáticas, de quatro partes diferentes da hidroliana da figura 5 respectivamente ao nível da roda inferior 52, da roda superior a montante 48, da zona de percurso a montante 42 e da roda superior a jusante 50.

[0051] Como aparece na figura 9, na zona de percurso a montante 42, o escoamento 88 tende a fazer as lâminas 26 pivotarem em torno do eixo de rotação do elemento de ligação 58 situado na metade dianteira da lâmina 26, de modo que o rodízio 84 situado na parte traseira da lâmina 26 venha em batente contra a guia principal a montante 60. Isso fixa o ângulo de bloqueio da lâmina 26 em relação à corrente 56 na zona de percurso a montante 42, quer dizer o ângulo entre a corda da lâmina 26 e a direção da corrente 56 na zona de percurso a montante 42. Isso fixa por outro lado o ângulo de incidência do escoamento sobre a lâmina 26 correspondente, em um plano vertical paralelo aos suportes 24, no ângulo entre a corda da lâmina e a direção do escoamento relativo encontrado pela lâmina. De acordo com um modo de realização, a incidência de cada lâmina 26 na zona de percurso a montante 42 é substancialmente constante qualquer que seja a posição da lâmina 26 na zona de percurso a montante 42. A guia secundária a montante 72 forma um batente de modo a evitar que, na zona de percurso a montante 42, a lâmina 26 pivote no sentido inverso ao dos ponteiros de um relógio na figura 9, por exemplo por ocasião de uma operação de instalação ou de manutenção no decorrer da qual a hidroliana 10 se encontra fora do escoamento.

[0052] Como aparece na figura 9, na zona de percurso a jusante 44, o escoamento 88 tende a fazer as lâminas 26 pivotarem em torno do eixo de rotação do elemento de ligação 58 de modo que o rodízio 84 venha em batente contra a guia principal a jusante

62. Isso fixa o ângulo de bloqueio da lâmina 26 em relação à corrente 56 na zona de percurso a jusante 44 e a incidência da lâmina 26 na zona de percurso a jusante 44. De acordo com um modo de realização, a incidência de cada lâmina 26 é substancialmente constante na zona de percurso 44 qualquer que seja a posição da lâmina 26 na zona de percurso a jusante 44.

[0053] Como aparece na figura 9, por ocasião da transição entre a zona de percurso a montante 42 e a zona de percurso a jusante 44, no decorrer da progressão da lâmina 26 em torno da roda inferior 52, o escoamento 88 tende a fazer as lâminas 26 pivotarem em torno do eixo de rotação do elemento de ligação 58 de modo que o rodízio 84 venha em batente em um primeiro tempo contra a guia principal de transição inferior 70 e depois contra a guia secundária de transição inferior 78, o que leva a lâmina 26 do ângulo de bloqueio da lâmina na zona de percurso a montante 42 até o ângulo de bloqueio da lâmina na zona de percurso a jusante 44. Desse modo, o bordo de fuga da lâmina 26 é guiado pela guia principal de transição inferior 70 ou pela guia secundária de transição inferior 78 ao longo de todo o deslocamento da lâmina 26 em torno da roda inferior 52. Isso permite que a lâmina, de modo vantajoso, recupere potência ao longo de toda a viragem da lâmina 26 em torno da roda inferior 52.

[0054] Como aparece na figura 10, na zona de percurso superior 46, as lâminas 26 tendem por gravidade, se elas estão emersas ou imersas mas mais densas do que a água, a pivotar em torno do eixo de rotação do elemento de ligação 58 de modo que o rodizio 84 venha em batente contra a guia principal superior 64. Isso fixa o ângulo de bloqueio da lâmina 26 em relação à corrente 56 na zona de percurso superior 46. De acordo com um modo de realização, a corda de cada lâmina 26 na zona de percurso superior 46 é substancialmente horizontal qualquer que seja a posição 26 na zona de percurso superior 46. Se as lâminas 26 ao longo da zona de percurso superior 46 estão imersas e são menos densas do que a água, o empuxo de Arquimedes tende a fazer as mesmas pivotarem em torno do eixo de rotação do elemento de ligação 58 no sentido inverso a aquele dos ponteiros de um relógio. Nesse caso, pode ser interessante prever uma guia secundária horizontal superior, não representada, acima da corrente 56 a fim de que o rodizio 84 venha se posicionar em batente contra essa última, quando as lâminas estão paradas ou quando elas estão em movimento mas que as forças de portância são insuficientes para levar as lâminas de volta para a posição horizontal.

[0055] Como aparece nas figuras 10 e 11, por ocasião da transição entre a zona de percurso superior 46 e a zona de percurso a montante 42, no decorrer da progressão da lâmina 26 em torno da roda superior dianteira 52, o rodizio 84 é guiado pela guia principal de transição superior a montante 66 ou pela guia secundária de transição superior a montante 74 de modo a levar a lâmina 26 do ângulo de bloqueio na zona de percurso superior 46 até o ângulo de bloqueio na zona de percurso a montante 42. As duas guias 66 e 74 são previstas na medida em que se o escoamento 88 tende a levar o rodizio 84 em batente contra a guia principal de transição superior a montante 66, ao contrário as forças centrífugas tendem a colocar o rodizio 84 em batente contra a guia secundária de transição superior a montante 74. No caso de lâminas emersas ou imersas mais densas do que a água, as forças gravitantes tendem a levar o rodizio 84 em batente contra a guia principal de transição superior a montante 66 no início de viragem e contra a guia secundária de transição superior a montante 74 no fim de viragem. No caso de lâminas imersas menos densas do que a água, as forças gravitantes rendem a levar o rodizio 84 em batente contra a guia secundária de transição superior a montante 74 no início de viragem e contra águia principal de transição superior a montante 66 no fim de viragem.

[0056] Como aparece na figura 12, a guia principal de transição superior a jusante 68 e a guia secundária de transição superior a jusante 76 permitem levar a lâmina 26 do ângulo de bloqueio na zona de percurso a jusante 44 até o ângulo de bloqueio na zona de percurso superior 46. No decorrer da progressão da lâmina 26 em torno da roda superior traseira 50, o escoamento 88 e a força centrífuga tendem a fazer as lâminas 26 pivotarem em trono do eixo de rotação do elemento de ligação 58 no sentido inverso ao dos ponteiros de um relógio para levar o rodizio 84 de volta em batente contra a guia principal de transição superior a jusante 68. No caso de lâminas emersas ou imersas mais densas do que a água, as forças gravitantes tendem a levar o rodizio 84 em batente contra a guia secundária de transição superior a jusante 76. No caso de lâminas imersas menos densas do que a água, as forças gravitantes tendem a levar o rodizio 84 em batente contra a guia principal de transição superior a jusante 68. Se as lâminas são menos densas do que a água, pode ser interessante, devido ao empuxo de Arquimedes, prever uma guia secundária a jusante, não representada, à jusante da corrente 56 a fim de que o rodizio 84 venha se posicionar em batente contra essa última, quando as lâminas estão paradas.

[0057] De acordo com um modo de realização, o ângulo de incidência do escoamento sobre a lâmina é, na zona de percurso a montante 42, compreendido entre 4º e 10º, por exemplo 7º, esse ângulo de incidência dependendo do tipo de seção de lâmina utilizado e do número de Reynolds de corda Re = V*Co/ ,  designando a viscosidade cinemática da água. De acordo com um modo de realização, o ângulo de incidência do escoamento sobre a lâmina é, na zona de percurso a jusante 44, igual ou um pouco inferior ao ângulo de incidência do escoamento sobre a lâmina na zona de percurso a montante 42.

[0058] Nos modos de realização descritos precedentemente, cada lâmina 26, na zona de percurso a montante 42 e na zona de percurso a jusante 44 é ligada às correntes 56 na primeira metade da lâmina 26 e é ligada às guias 66 ou 68 na segunda metade da lâmina 26. O arrastamento aplicado à lâmina 26 é então retomado pelas correntes 56 no bordo de ataque e pelas guias 66 ou 68 no bordo de fuga. Isso permite, de modo vantajoso, aumentar a resistência mecânica em fadiga das correntes 56 e das rodas 48, 50 e 52 que só retomam uma parte do arrastamento da hidroliana 10, a outra parte sendo retomada pelos suportes 24.

[0059] Nos modos de realização descritos precedentemente, as lâminas 26 têm uma estrutura substancialmente rígida. De acordo com um outro modo de realização, as lâminas 26 têm um arqueamento variável em função do escoamento 88. Isso pode ser obtido realizando assim as lâminas 26 pelo menos em parte em um material que possui uma certa flexibilidade, por exemplo um elastômero ou um material compósito de tipo fibra de vidro/carbono e resina.

[0060] A figura 13 é uma vista análoga à figura 7 de um modo de realização da hidroliana 10 com a diferença de que as lâminas 26 têm um arqueamento variável. Sob a ação do escoamento 88, as lâminas 26 adotam um arqueamento na zona de percurso a montante 42 que aumenta a portância das mesmas em relação a um perfil de arqueamento nulo. Na zona de percurso a montante 42, o arqueamento das lâminas 26 é orientada para a jusante. Por outro lado, as lâminas 26 adotam um arqueamento na zona de percurso a jusante 44 que aumenta a portância das mesmas em relação a um perfil de arqueamento nulo. Na zona de percurso a jusante 44, o arqueamento das lâminas 26 é orientada para a jusante. De preferência, na zona de percurso superior 46, as lâminas 26 têm um arqueamento substancialmente nulo de modo a reduzir as perdas de potência por força de arrastamento quando elas estão imersas. A introdução de um arqueamento permite aumentar a fineza das lâminas 26 nas zonas de percurso a montante 42 e a jusante 44 e portanto aumentar o rendimento da hidroliana 110 em relação à hidroliana 10.

[0061] A figura 14 é uma vista análoga à figura 7 de um modo de realização de uma hidroliana 115 que compreende todos os elementos da hidroliana 10 e que compreende por outro lado um sistema de debreagem e de embreagem 116 das lâminas 26, representado parcialmente na figura 14.

[0062] Para cada lâmina 26, o sistema de debreagem e de embreagem 116 permite dessolidarizar a lâmina 26 das correntes 56. De acordo com um modo de realização, o sistema de debreagem e de embreagem 116 é configurado para dessolidarizar independentemente cada lâmina 26 das correntes 56 quando a lâmina 26 está na zona de percurso superior 46. Na figura 14, foi representada uma só lâmina 26 que está em posição debreada.

[0063] A possibilidade de debrear independentemente cada lâmina 26 permite realizar operações de manutenção na lâmina 26 sem ter que tirar a hidroliana 115 fora do curso de água no qual ela está instalada. Isso permite também proteger as lâminas 26 nem presença de corpos flutuantes.

[0064] As figuras 51 a 18 e 20 são vistas em corte, parciais e esquemáticas, de uma parte da hidroliana 115 da figura 14 em etapas sucessivas de uma operação de debreagem de uma lâmina 26 e a figura 19 é uma vista em perspectiva da parte da hidroliana representada na figura 18. Nas figuras 15 a 18 e 20, a lâmina 26 é representada em traços pontilhados.

[0065] Para cada lâmina 26 e cada corrente 56, o sistema de debreagem e de embreagem 116 compreende um macaco 118 que compreende um corpo 120 e uma haste 122 configurada para deslizar mais ou menos dentro do corpo 120. O corpo 120 é fixado à estrutura 22 da hidroliana 115. O macaco 118 pode ser um macaco elétrico ou um macaco hidráulico. O macaco 118 compreende um braço inferior 124 fixado na extremidade da haste 122 oposta ao corpo 120. O braço inferior 124 se estende substancialmente perpendicularmente em relação ao eixo da haste 122. Um pião 126 se projeta a partir da extremidade do braço 124 oposta à haste 122 e é orientado para o alto. O macaco 118 compreende um primeiro braço superior 128 fixado à haste 122, entre o corpo 120 e o braço inferior 124. O primeiro braço superior 128 se estende substancialmente perpendicularmente em relação ao eixo da gaste 122, de preferência paralelamente ao braço inferior 124 e do mesmo lado que o braço inferior

124. O primeiro braço superior 128 é prolongado em sua extremidade oposta à haste 122 por um segundo braço superior 129 que se estende substancialmente perpendicularmente em relação ao primeiro braço superior 128 no lado da lâmina 26. Em cada extremidade axial do segundo braço superior 129, um pião 130 se projeta a partir da borda traseira do segundo braço superior 129 e é orientado para baixo. Em cada extremidade axial do segundo braço superior 129, um outro pião 132 se projeta a partir da borda dianteira do segundo braço superior 129 e é orientado para baixo. O comprimento de cada pião 130 é superior ao comprimento de cada pião 132.

[0066] No presente modo de realização, para cada lâmina 26 e cada corrente 56, o elemento de ligação 58 da lâmina 26 à corrente 56 compreende uma árvore 134 que se estende lateralmente de um lado da lâmina 26 e um elemento de travamento 136 da árvore 134 à corrente 56. O elemento de travamento 136 compreende um suporte 138 solidário da corrente 56. O suporte 138 compreende um alojamento 140 que recebe a árvore 134 em posição embreada e compreende uma tampa 142 móvel em relação ao suporte 138 entre uma posição travada na qual a tampa 142 recobre o alojamento 140 e uma posição destravada na qual a tampa 142 não recobre o alojamento 140. A tampa 142 é acionável entre as posições travada e destravada por intermédio de duas espigas 144. Como aparece mais nitidamente na figura 19, a árvore 134 compreende uma porção de extremidade 146 da qual a seção reta é quadrada e que é prolongada, no lado da lâmina 26, por uma porção intermediária 148 da qual a forma é pelo menos em parte complementar daquela do alojamento

140. A título de exemplo, no presente modo de realização, o alojamento 140 compreende um fundo 150 que forma uma cubeta hemicilíndrica que é prolongada por paredes laterais 152 substancialmente planas e paralelas e a porção intermediária 148 compreende uma porção recurvada hemicilíndrica 154 orientada para baixo que é prolongada por duas paredes planas 156 substancialmente paralelas.

[0067] O sistema de debreagem e de embreagem 116 compreende por outro lado um motor, não representado, adaptado para acionar em rotação pelo menos uma das rodas 48, 50 em um ou outro sentido de rotação por ocasião de uma operação de debreagem de modo a poder deslocar as lâminas 26 de modo controlado.

[0068] Em funcionamento formal da hidroliana, as hastes 122 dos macacos 138 estão suficientemente recolhidas dentro dos corpos 120 para que os macacos 138 não dificultem o movimento das lâminas 126. Por outro lado, para cada elemento de travamento 136, a tampa 142 está na posição fechada, impedindo assim o deslocamento da árvore 134 para fora do alojamento 140. A árvore 134 é nesse caso solidária da corrente 56 pela operação conjunta da porção intermediária 148 com o alojamento 140 do elemento de travamento 136.

[0069] Uma operação de debreagem de uma lâmina 26 compreende as etapas seguintes: - a lâmina 26 a debrear é deslocada até a zona de percurso superior 46 substancialmente na vertical do macaco 118 que é associado a ela (figura 15); - o macaco 118 é acionado para fazer a haste 122 deslizar em relação ao corpo 120 de modo a aproximar o segundo braço superior 129 do elemento de travamento 136 até que cada espiga 144 seja inserida entre os piões 130, 132, o comprimento do braço inferior 124 sendo adaptado para não operar junto com a árvore 134 por ocasião desse deslocamento (figura 16); - a lâmina 26 a debrear é então deslocada para a frente em uma curta distância (figura 17) enquanto que o macaco 118 permanece imóvel. Isso acarreta a abertura da tampa 142 em relação ao suporte 138 em razão da operação conjunta das espigas 144 com os piões 132; e - o macaco 118 é acionado para fazer a haste 122 deslizar em relação ao corpo 120 de modo a afastar o braço inferior 124 do suporte 138 do elemento de travamento 136 (figuras 18, 19 e 20), o braço inferior 124 levantando a porção de extremidade 146 da árvore 134 e por consequência a lâmina 26. O pião 126 impede que a porção de extremidade 146 da árvore 134 deslize para trás e escape do braço inferior 124. As figuras 18 e 19 representam a lâmina 26 no decorrer do levantamento enquanto a árvore 134 acaba de sair do alojamento 140 e a figura 20 representa a lâmina 26 no fim do movimento de levantamento, a lâmina 26 estando nesse caso em posição debreada. A lâmina 26 pode então ser retirada se for necessário.

[0070] As figuras 20 a 23 são vistas em corte, parciais e esquemáticas, de uma parte da hidroliana 115 da figura 14 em etapas sucessivas de uma operação de embreagem de uma lâmina 26 debreada. Uma operação de embreagem de uma lâmina 26 em posição debreada compreende as etapas seguintes: - a corrente 56 é acionada para levar o elemento de travamento 136 associado à lâmina 26 na vertical dessa última (figura 20), a tampa 142 do elemento de travamento 136 estando na posição aberta; - o macaco 118 é acionado para fazer a haste 122 deslizar em relação ao corpo 120 de modo a aproximar o segundo braço superior 129 do elemento de travamento 136 até que a porção intermediária 148 da árvore 134 penetre no alojamento 140 e que as espigas 144 se encontrem em frente aos piões 130, 132 (figura 21); - a lâmina 26 a debrear é então deslocada para trás em uma curta distância (figura 22) enquanto o macaco 118 permanece imóvel. Isso acarreta o fechamento da tampa 142 em relação ao suporte 138 em razão da operação conjunta das espigas 144 com os piões 130; e - o macaco 118 é acionado para fazer a haste 122 deslizar em relação ao corpo 120 de modo a afastar o braço inferior 124 do suporte 138 do elemento de travamento 136 (figura 23), o comprimento do braço inferior 124 sendo adaptado para não operar junto com a árvore 134 por ocasião desse deslocamento. A lâmina 26 está então de novo ligada à corrente 56.

[0071] Na posição debreada, a corda da lâmina 26 forma com um eixo vertical um ângulo inferior a 45º. O volume de acordo com uma direção horizontal da lâmina 26 em posição debreada é portanto inferior ao volume da lâmina 26 quando ela está ligada à corrente 56.

[0072] Pelo menos duas lâminas 26 podem ser levadas sucessivamente para a posição debreada. De preferência, todas as lâminas 26 da hidroliana 115 podem ser levadas sucessivamente para a posição debreada.

[0073] A figura 24 é uma vista em corte, parcial e esquemática, que representa duas lâminas 26 na posição debreada. Nessa figura, a lâmina 26 da esquerda foi debreada primeiro. A corrente 56 foi acionada para levar a lâmina 26 da direita até na vertical do macaco 118 que está associado a ela, o que provocou um deslocamento para a esquerda do elemento de travamento 136 associado à lâmina 26 da esquerda e que permanece solidário da corrente 56.

[0074] É desejável que a operação de debreagem de uma lâmina 26 possa ser realizada enquanto a hidroliana 115 permanece dentro do curso de água. Pode ser desejável que a lâmina 26 a debrear e o macaco 118 sejam protegidos contra a corrente do curso por ocasião da operação de debreagem. De preferência, os corpos 120 dos macacos 118 estão situados em permanência fora da água.

[0075] A figura 25 é uma vista análoga à figura 14 de uma variante da hidroliana 115 no caso em que a zona de percurso superior 46 está situada substancialmente fora da água. A hidroliana 115 compreende um defletor 158 fixado aos suportes 24 à montante das rodas superiores dianteiras 48 ao nível da zona imersa da hidroliana

115.

[0076] A figura 26 é uma vista análoga à figura 14 de uma variante da hidroliana 115 no caso em que a zona de percurso superior está substancialmente imersa em funcionamento. A hidroliana 115 compreende um defletor 160 fixado aos suportes 24 à montante das rodas superiores dianteiras 48 ao nível da zona imersa da hidroliana

115. A dimensão vertical do defletor 160 é superior à dimensão vertical do defletor

158.

[0077] A figura 27 é uma vista em corte, parcial e esquemática, de uma variante de realização do sistema de debreagem e de embreagem da hidroliana da figura 14. De acordo com essa variante, o alojamento 140 e a porção intermediária 148 da árvore 134 têm formas que facilitam a centragem automática da porção intermediária 148 em relação ao elemento de travamento 136 por ocasião da embreagem da lâmina 26. A título de exemplo, o alojamento 140 toma uma forma em “V” e a porção recurvada 154 da porção intermediária 148 toma também uma forma em “V”. Devido a isso, quando a porção intermediária é descida dentro do alojamento 140 pelo macaco 118, mesmo se ela não se encontra perfeitamente na vertical do alojamento 140, as paredes da porção em “V” 154 vão operar junto com as paredes do alojamento 140 para deslocar horizontalmente a árvore 134 e levar a porção em “V” 154 para o fundo do alojamento

140.

[0078] Modos de realização do sistema de debreagem e de embreagem foram descritos para hidrolianas que compreendem guias 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78 que operam junto com os elementos de apoio 80 previstos na parte de trás de cada lâmina 26. No entanto, esses modos de realização do sistema de debreagem e de embreagem podem ser executados com outros dispositivos de guia das lâminas 26 que asseguram a manutenção da inclinação de cada lâmina 26 em relação às correntes 56 na zona de percurso a montante 42 e na zona de percurso a jusante 44.

[0079] As figuras 28 e 29 são vistas em corte de uma lâmina 26 respectivamente na zona de percurso a montante 42 e na zona de percurso a jusante 44. Nesse modo de realização, os elementos de apoio e as guias 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78 não estão presentes. Cada elemento de ligação 58 compreende uma porção cilíndrica 164 de eixo P que se estende em um alojamento cilíndrico 164 da lâmina 26 que permite o pivotamento da lâmina 26 em torno do eixo P. O elemento de ligação 58 compreende por outro lado uma espiga 166 que se projeta para o exterior a partir da porção cilíndrica 164. O alojamento 164 é prolongado por uma canelura 168 que contém a espiga. A canelura 168 se estende de acordo com um arco de círculo que subtende um ângulo substancialmente igual à deflexão angular desejada da lâmina

26. As extremidades angulares da canelura 168 formam dois batentes 170, 172. Na figura 28, quando a lâmina 26 está na zona de percurso a montante 42, a lâmina 26 sob a ação da corrente do curso pivota em relação ao elemento de ligação 58 até que a espiga 166 venha em contato com o batente 170, o que fixa a inclinação da lâmina 26 em relação à corrente 56 na zona de percurso a montante 42. Na figura 29, quando a lâmina 26 está na zona de percurso a jusante 44, a lâmina 26 sob a ação da corrente do curso pivota em relação ao elemento de ligação 58 até que a espiga 166 venha em contato com o batente 172, o que fixa a inclinação da lâmina 26 em relação à corrente 56 na zona de percurso a jusante 44.

[0080] Modos de realização especiais foram descritos. Diversas variantes e modificações se apresentam ao profissional. Em especial, ainda que em modos de realização descritos precedentemente, a hidroliana compreenda uma só roda inferior 52, a hidroliana pode compreender pelo menos duas rodas inferiores, por exemplo uma roda inferior a montante a uma roda inferior a jusante. A zona de percurso a montante se estende nesse caso entre a roda superior dianteira e a roda inferior a montante e a zona de percurso a jusante se estende entre a roda inferior a jusante e a roda superior a jusante. A hidroliana compreende, por outro lado, uma zona de percurso inferior entre a roda inferior a montante e a roda inferior a jusante.

[0081] Por outro lado, é possível associar várias hidrolianas tais como descritas precedentemente, por exemplo colocando para isso as hidrolianas de acordo com uma linha perpendicular à corrente do curso, as hidrolianas sendo fixadas umas nas outras, por exemplo por intermédio dos flutuadores 20 e/ou dos suportes 24 de modo a reduzir, e mesmo suprimir, as passagens de corrente do curso entre duas hidrolianas adjacentes.

[0082] Diversos modos de realização com diversas variantes foram descritos acima. É notado que o profissional pode combinar diversos elementos desses diversos modos de realização e variantes sem dar prova de atividade inventiva.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Central hidroelétrica para curso de água (88) caracterizada pelo fato de que ela compreende um conversor eletromecânico (16) e uma turbina (18) adaptada para acionar o conversor eletromecânico, a turbina compreendendo dois suportes (24) verticais e paralelos ao escoamento do curso de água, um flutuador (20) ligado a cada suporte, e, entre os suportes, lâminas (26) motrizes movidas pelas forças hidrodinâmicas de portância, ligadas em cada extremidade a um órgão de transmissão que compreende uma corrente (56) ou uma correia que forma um laço fechado, a turbina compreendendo por outro lado rodas (48, 50, 52) acionadas pelo órgão de transmissão e montadas sobre suportes, cada lâmina (26) compreendendo um bordo de ataque (28) e um bordo de fuga (30), a central hidroelétrica compreendendo pelo menos uma primeira, uma segunda e uma terceira zonas de percurso (42, 44, 46) nas quais cada órgão de transmissão (56) se estende de modo retilíneo, os bordos de ataque (28) das lâminas (26) sendo dispostos de modo horizontal a aproximadamente 5º pelo menos nas primeira e segunda zonas de percurso (42, 44), as lâminas sendo completamente imersas pelo menos em uma parte das primeira e segunda zonas de percurso, pelo fato de que cada suporte (24) compreende guias (60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78) e pelo fato de que cada lâmina (26) compreende elementos (80) adaptador para vir em batente contra as guias.

2. Central hidroelétrica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada lâmina (26) é montada livre em rotação em relação aos órgãos de transmissão (56) em torno de um eixo (P) situado na metade da lâmina no lado do bordo de ataque (28) da lâmina.

3. Central hidroelétrica de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que para cada lâmina (26), os elementos (80) são fixados à lâmina na metade da lâmina no lado do bordo de fuga (30) da lâmina.

4. Central hidroelétrica de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que as guias de cada suporte (24) compreendem uma primeira guia retilínea (60) na primeira zona de percurso (42), a jusante, de acordo com o sentido de escoamento do curso de água, do órgão de transmissão (56) na primeira zona de percurso e uma segunda guia retilínea (62) na segunda zona de percurso (44), a jusante, de acordo com o sentido de escoamento do curso de água, do órgão de transmissão (56) na segunda zona de percurso.

5. Central hidroelétrica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que ela compreende por outro lado um sistema de debreagem e de embreagem (116) de pelo menos uma das lâminas (26) em relação ao órgão de transmissão (56).

6. Central hidroelétrica de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o sistema de debreagem e de embreagem (116) compreende um elemento de travamento (136) solidário do órgão de transmissão (56) e compreende um alojamento (140), a lâmina (26) sendo prolongada por uma árvore (134) da qual uma porção (146) é situada, em uma posição embreada, dentro do alojamento, o sistema de debreagem e de embreagem compreendendo por outro lado um macaco (118) configurado para deslocar a árvore da posição embreada para uma posição debreada na qual a árvore está no exterior do alojamento e para deslocar a árvore da posição debreada para a posição embreada.

7. Central hidroelétrica de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que o sistema de debreagem e de embreagem (116) é configurado para debrear sucessivamente cada lâmina (26) em relação ao órgão de transmissão (56) em uma primeira ordem e para embrear sucessivamente cada lâmina (26) em uma segunda ordem inversa à primeira ordem.

8. Central hidroelétrica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que, em um plano vertical paralelo aos suportes (24), o bordo de ataque de cada lâmina (26) é adaptado para se deslocar de modo retilíneo em cada uma das primeira, segunda e terceira zonas de percurso (42, 44, 46).

9. Central hidroelétrica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que as lâminas (26) estão emersas em totalidade na terceira zona de percurso (46).

10. Central hidroelétrica de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que as lâminas (26) se deslocam substancialmente horizontalmente a aproximadamente 5º na terceira zona de percurso (46).

11. Central hidroelétrica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que as lâminas (26) são adaptadas, sob a ação das forças hidrodinâmicas, a se arquear para a jusante nas primeira e segunda zonas de percurso (42, 44).

12. Central hidroelétrica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que, para cada lâmina (26) e para cada órgão de transmissão (56), a lâmina é montada livre em rotação em torno de um eixo (P) em relação a um elemento de ligação (58) fixado ao órgão de transmissão entre uma primeira inclinação relativa entre a lâmina e o elemento de ligação e uma segunda inclinação relativa entre a lâmina e o elemento de ligação, a lâmina e/ou o elemento de ligação compreendendo batentes (166, 170, 172) configurados para bloquear a rotação da lâmina em relação ao elemento de ligação em um primeiro sentido de rotação em torno do dito eixo na primeira inclinação e em um segundo sentido de rotação do dito eixo, oposto ao primeiro sentido de rotação, na segunda inclinação.