BR112021015386A2

BR112021015386A2 - Módulo solar flutuante controlado

Info

Publication number: BR112021015386A2
Application number: BR112021015386-1A
Authority: BR
Inventors: Avi Alcalay; Ran Alcalay
Original assignee: Xfloat Ltd.
Priority date: 2019-02-06
Filing date: 2020-02-05
Publication date: 2021-09-28
Also published as: JP2022519390A; AU2020217911A1; WO2020161714A1; CN113508075A; EP3921223A4; KR20210124361A; IL285397A; SG11202108557VA; EP3921223A1; US20220126951A1

Abstract

módulo solar flutuante controlado. trata-se de um módulo flutuante que compreende uma base configurada para ser sustentada de forma flutuante dentro de um corpo de água, em que a dita base define um espaço que está em comunicação de fluido com o dito corpo de água; um contêiner de retenção de fluido dimensionado e equipado para ser recebido dentro do dito espaço e para se mover em uma dimensão vertical em relação à dita base; e em que uma posição vertical do dito contêiner em relação à dita base é determinado, pelo menos em parte, por um nível de fluido no dito contêiner.

Description

M DULO SOLAR FLUTUANTE CONTROLADO REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido de Patente Provisório dos EUA nº 62/801.747, depositado em 6 de fevereiro de 2019, intitulado "FLOATING SOLAR PANEL MODULE", cujo conteúdo é incorporado por referência neste documento em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção, em algumas modalidades da mesma, refere-se ao campo dos sistemas de energia fotovoltaicos e, mais particularmente, mas não exclusivamente, a módulos de painéis solares flutuantes para sistemas de energia fotovoltaicos.

ANTECEDENTES

[0003] A energia solar é um recurso natural limpo e inesgotável e uma das tecnologias de energias renováveis mais promissoras. Apenas uma pequena fração da radiação solar que atinge a Terra a cada ano seria necessária para dar um passo significativo em direção à sustentabilidade energética global. No entanto, para que as usinas de energia solar ofereçam a mesma capacidade de geração e estabilidade de fornecimento que as usinas tradicionais, a área de terreno necessária é muito grande.

[0004] Para usar com eficiência a área de superfície disponível, portanto, a energia solar poderia ser transferida para lagos, reservatórios artificiais e/ou oceanos, melhorando a utilização da terra, preservando o espaço de vida humano e a terra para a agricultura, bem como preservando as áreas de reserva natural, por exemplo, utilizando espaços destinados a outros usos industriais. Consequentemente, matrizes solares flutuantes têm gerado grande interesse nos últimos anos.

[0005] Os exemplos anteriores da técnica relacionada e as limitações relacionadas com os mesmos pretendem ser ilustrativos e não exclusivos. Outras limitações da técnica relacionada se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica após a leitura do relatório descritivo e um estudo das figuras.

SUMÁRIO

[0006] As seguintes modalidades e aspectos das mesmas são descritos e ilustrados em conjunto com sistemas, ferramentas e métodos, que se destinam a ser exemplificativos e ilustrativos, não limitando o escopo.

[0007] É fornecido, em uma modalidade, um módulo flutuante que compreende uma base configurada para ser suportada de forma flutuante dentro de um corpo de água, em que a dita base define um espaço que está em comunicação de fluido com o dito corpo de água; um contêiner de retenção de fluido dimensionado e ajustado para ser recebido dentro do dito espaço e para se mover em uma dimensão vertical em relação à dita base; e em que uma posição vertical do dito contêiner em relação à dita base é determinada, pelo menos em parte, por um nível de fluido no dito contêiner.

[0008] Em algumas modalidades, a dita base é um recipiente e o dito espaço é uma câmara interna do dito recipiente.

[0009] Em algumas modalidades, o dito recipiente é um recipiente de parede dupla que compreende uma parede externa e uma parede interna, em que um espaço intermediário entre as ditas paredes externa e interna é configurado para ser pelo menos parcialmente preenchido com um lastro que compreende um ou mais de um líquido e um sólido.

[0010] Em algumas modalidades, a dita base compreende pelo menos dois cascos dispostos em uma posição espaçada, em que os ditos cascos estão rigidamente interconectados um ao outro, em que o dito espaço é definido entre os ditos cascos.

[0011] Em algumas modalidades, a dita base é pelo menos parcialmente preenchida com um lastro que compreende um ou mais de um líquido e um sólido.

[0012] Em algumas modalidades, o dito movimento na dimensão vertical do dito contêiner está em uma faixa de entre 10 e 300 cm.

[0013] Em algumas modalidades, o módulo compreende ainda uma estrutura de montagem acoplada à dita base e configurada para montar de forma articulada um painel solar no mesmo, em que o dito painel solar pode ser inclinado em torno de um ponto de articulação em relação à dita estrutura de montagem.

[0014] Em algumas modalidades, o módulo compreende ainda um mecanismo de inclinação configurado para traduzir o dito movimento na dimensão vertical do dito contêiner para o dito movimento articulável do dito painel solar em torno do dito ponto de articulação.

[0015] Em algumas modalidades, o dito mecanismo de inclinação é configurado para inclinar o dito painel solar entre 25° e 75° para um lado ou dois lados em relação à horizontal.

[0016] Em algumas modalidades, o dito mecanismo de inclinação é configurado de modo que um centro de gravidade do dito painel solar esteja localizado abaixo ou no dito ponto de articulação.

[0017] Em algumas modalidades, o dito mecanismo de inclinação compreende um de: um mecanismo de inclinação de cabo e polia, um mecanismo de inclinação em forma de manivela e um mecanismo de inclinação de fenda arqueada, um paralelogramo com um quadro simétrico subaquático e um paralelogramo com um quadro assimétrico subaquático e hastes de empurrar/puxar.

[0018] Em algumas modalidades, o dito recipiente compreende ainda uma ou mais aberturas configuradas para fornecer a dita comunicação de fluido entre o dito corpo de água e a dita câmara interna, em que pelo menos algumas das ditas uma ou mais aberturas são dimensionadas para regular uma taxa de fluxo de fluido entre o dito corpo de água e a dita câmara interna.

[0019] Em algumas modalidades, a dita regulação é obtida usando uma válvula de controle configurada para regular uma taxa de fluxo de fluido entre o dito corpo de água e a dita câmara interna.

[0020] Em algumas modalidades, o módulo compreende ainda uma unidade de controle em comunicação de fluido com o dito contêiner, em que a unidade de controle é configurada para ajustar seletivamente um nível de fluido dentro do dito contêiner.

[0021] Em algumas modalidades, o módulo compreende ainda um tubo conectado entre a dita unidade de controle e o dito contêiner.

[0022] Em algumas modalidades, o dito tubo é montado na dita base e tem pelo menos uma porção extensível configurada para facilitar o dito movimento na dimensão vertical do dito contêiner.

[0023] Em algumas modalidades, a dita unidade de controle compreende ainda uma bomba configurada para bombear o dito fluido para dentro e/ou para fora do dito contêiner através do dito tubo.

[0024] Em algumas modalidades, a dita unidade de controle é configurada para ajustar o dito nível de fluido dentro do dito contêiner com base, pelo menos em parte, na posição do sol na eclíptica em relação à localização geográfica do módulo.

[0025] É ainda fornecido, em uma modalidade, um sistema que compreende uma pluralidade de módulos flutuantes, em que cada um compreende uma base configurada para ser suportada de forma flutuante dentro de um corpo de água, em que a dita base define um espaço que está em comunicação de fluido com o dito corpo de água, e um contêiner de retenção de fluido dimensionado e equipado para ser recebido dentro do dito espaço e para se mover na dimensão vertical em relação à dita base, em que uma posição vertical do dito contêiner em relação à dita base é baseada, pelo menos em parte, em um nível de fluido no dito contêiner; uma armação que compreende membros de armação configurados para interconectar rigidamente os ditos módulos em um arranjo especificado; e uma unidade de controle em comunicação de fluido com cada um dos ditos contêineres, em que a unidade de controle é configurada para ajustar seletivamente um nível de fluido dentro dos ditos contêineres.

[0026] Em algumas modalidades, a dita pluralidade de módulos é disposta em um campo de matriz de grade que compreende linhas e colunas.

[0027] Em algumas modalidades, a dita base é um recipiente e o dito espaço é uma câmara interna do dito recipiente.

[0028] Em algumas modalidades, o dito recipiente é um recipiente de parede dupla que compreende uma parede externa e uma parede interna, em que um espaço intermediário entre as ditas paredes externa e interna é configurado para ser pelo menos parcialmente preenchido com um lastro que compreende um ou mais de um líquido e um sólido.

[0029] Em algumas modalidades, a dita base compreende pelo menos dois cascos dispostos em uma posição espaçada, em que os ditos cascos estão rigidamente interconectados um ao outro, em que o dito espaço é definido entre os ditos cascos.

[0030] Em algumas modalidades, a dita base é pelo menos parcialmente preenchida com um lastro que compreende um ou mais de um líquido e um sólido.

[0031] Em algumas modalidades, o dito movimento na dimensão vertical do dito contêiner está em uma faixa de entre 10 e 300 cm.

[0032] Em algumas modalidades, a dita base compreende ainda uma estrutura de montagem acoplada à dita base e configurada para montar de forma articulada um painel solar na mesma, em que o dito painel solar pode ser inclinado em torno de um ponto de articulação em relação à dita estrutura de montagem.

[0033] Em algumas modalidades, a dita base compreende ainda um mecanismo de inclinação configurado para traduzir o dito movimento na dimensão vertical do dito contêiner para o dito movimento articulável do dito painel solar em torno do dito ponto de articulação.

[0034] Em algumas modalidades, o dito mecanismo de inclinação é configurado para inclinar o dito painel solar 25° e 75° para qualquer lado em relação à horizontal.

[0035] Em algumas modalidades, o dito mecanismo de inclinação é configurado de modo que um centro de gravidade do dito painel solar esteja localizado abaixo ou no dito ponto de articulação.

[0036] Em algumas modalidades, o dito mecanismo de inclinação compreende um de: um mecanismo de inclinação de cabo e polia, um mecanismo de inclinação em forma de manivela e um mecanismo de inclinação de fenda arqueada, um paralelogramo com um quadro simétrico subaquático e um paralelogramo com um quadro assimétrico subaquático e hastes de empurrar/puxar.

[0037] Em algumas modalidades, o dito recipiente compreende ainda uma ou mais aberturas configuradas para fornecer a dita comunicação de fluido entre o dito corpo de água e a dita câmara interna, em que pelo menos algumas das ditas uma ou mais aberturas são dimensionadas para regular uma taxa de fluxo de fluido entre o dito corpo de água e a dita câmara interna.

[0038] Em algumas modalidades, a dita regulação é obtida usando uma válvula de controle configurada para regular uma taxa de fluxo de fluido entre o dito corpo de água e a dita câmara interna.

[0039] Em algumas modalidades, o sistema compreende ainda uma unidade de controle em comunicação de fluido com os ditos contêineres, em que a unidade de controle é configurada para ajustar seletivamente um nível de fluido dentro dos ditos contêineres.

[0040] Em algumas modalidades, o sistema compreende ainda uma grade de tubos configurada para conectar a dita unidade de controle com cada um dos ditos contêineres.

[0041] Em algumas modalidades, a dita unidade de controle compreende ainda uma bomba configurada para bombear o dito fluido para dentro e/ou para fora do dito contêiner através da dita grade de tubos.

[0042] Em algumas modalidades, a dita unidade de controle é configurada para ajustar o dito nível de fluido dentro dos ditos contêineres com base, pelo menos em parte, na posição do sol na eclíptica em relação à localização geográfica do módulo.

[0043] Em algumas modalidades, os ditos painéis solares são ainda configurados para inclinação em uníssono.

[0044] Em algumas modalidades, a dita armação compreende ainda uma ou mais linhas configuradas para amarrar o dito sistema.

[0045] Em algumas modalidades, as ditas uma ou mais linhas são ainda configuradas para facilitar o ajuste de um ângulo de azimute do dito sistema.

[0046] É ainda fornecido, em uma modalidade, um método que compreende: fornecer um sistema que compreende uma pluralidade de módulos flutuantes, compreendendo cada uma base configurada para ser suportada de forma flutuante dentro de um corpo de água, em que a dita base define um espaço que está em comunicação de fluido com o dito corpo de água, e um contêiner de retenção de fluido dimensionado e equipado para ser recebido dentro do dito espaço e para se mover na dimensão vertical em relação à dita base, em que uma posição vertical do dito contêiner em relação à dita base é determinada, pelo menos em parte, com base em um nível de fluido no dito contêiner; interconectar rigidamente os ditos módulos em um arranjo especificado usando uma estrutura que compreende membros de armação configurados para fornecer uma unidade de controle em comunicação de fluido com cada um dos ditos contêineres, em que a unidade de controle é configurada para ajustar seletivamente um nível de fluido dentro dos ditos contêineres; e implantar o dito sistema em um corpo de água.

[0047] Em algumas modalidades, a dita interconexão compreende a interconexão da dita pluralidade de módulos em um campo de matriz de grade que compreende linhas e colunas.

[0048] Em algumas modalidades, a dita base é um recipiente e o dito espaço é uma câmara interna do dito recipiente.

[0049] Em algumas modalidades, o dito recipiente é um recipiente de parede dupla que compreende uma parede externa e uma parede interna, em que um espaço intermediário entre as ditas paredes externa e interna é configurado para ser pelo menos parcialmente preenchido com um lastro que compreende um ou mais de um líquido e um sólido.

[0050] Em algumas modalidades, a dita base compreende pelo menos dois cascos dispostos em uma posição espaçada, em que os ditos cascos estão rigidamente interconectados um ao outro, em que o dito espaço é definido entre os ditos cascos.

[0051] Em algumas modalidades, a dita base é pelo menos parcialmente preenchida com um lastro que compreende um ou mais de um líquido e um sólido.

[0052] Em algumas modalidades, o dito movimento na dimensão vertical do dito contêiner está em uma faixa de entre 10 e 300 cm.

[0053] Em algumas modalidades, a dita base compreende ainda uma estrutura de montagem acoplada à dita base e configurada para montar de forma articulada um painel solar na mesma, em que o dito painel solar pode ser inclinado em torno de um ponto de articulação em relação à dita estrutura de montagem.

[0054] Em algumas modalidades, a dita base compreende ainda um mecanismo de inclinação configurado para traduzir o dito movimento na dimensão vertical do dito contêiner para o dito movimento articulável do dito painel solar em torno do dito ponto de articulação.

[0055] Em algumas modalidades, o dito mecanismo de inclinação é configurado para inclinar o dito painel solar entre 25° e 75° para qualquer lado em relação à horizontal.

[0056] Em algumas modalidades, o dito mecanismo de inclinação é configurado de modo que um centro de gravidade do dito painel solar esteja localizado abaixo ou no dito ponto de articulação.

[0057] Em algumas modalidades, o dito mecanismo de inclinação compreende um de: um mecanismo de inclinação de cabo e polia, um mecanismo de inclinação em forma de manivela e um mecanismo de inclinação de fenda arqueada, um paralelogramo com um quadro simétrico subaquático e um paralelogramo com um quadro assimétrico subaquático e hastes de empurrar/puxar.

[0058] Em algumas modalidades, o dito recipiente compreende ainda uma ou mais aberturas configuradas para fornecer a dita comunicação de fluido entre o dito corpo de água e a dita câmara interna, em que pelo menos algumas das ditas uma ou mais aberturas são dimensionadas para regular uma taxa de fluxo de fluido entre o dito corpo de água e a dita câmara interna.

[0059] Em algumas modalidades, a dita regulação é obtida usando uma válvula de controle configurada para regular uma taxa de fluxo de fluido entre o dito corpo de água e a dita câmara interna.

[0060] Em algumas modalidades, o dito sistema compreende ainda uma unidade de controle em comunicação de fluido com os ditos contêineres, em que a unidade de controle é configurada para ajustar seletivamente um nível de fluido dentro dos ditos contêineres.

[0061] Em algumas modalidades, o dito sistema compreende ainda uma grade de tubos configurada para conectar a dita unidade de controle com cada um dos ditos contêineres.

[0062] Em algumas modalidades, a dita unidade de controle compreende ainda uma bomba configurada para bombear o dito fluido para dentro e/ou para fora do dito contêiner através da dita grade de tubos.

[0063] Em algumas modalidades, a dita unidade de controle é configurada para ajustar o dito nível de fluido dentro dos ditos contêineres com base, pelo menos em parte, na posição do sol na eclíptica em relação à localização geográfica do módulo.

[0064] Em algumas modalidades, os ditos painéis solares são ainda configurados para inclinação em uníssono.

[0065] Em algumas modalidades, a dita armação compreende ainda uma ou mais linhas configuradas para amarrar o dito sistema.

[0066] Em algumas modalidades, as ditas uma ou mais linhas são ainda configuradas para facilitar o ajuste de um ângulo de azimute do dito sistema.

[0067] Além dos aspectos e modalidades exemplificativos descritos acima, outros aspectos e modalidades se tornarão evidentes por referência às Figuras e pelo estudo da seguinte descrição detalhada.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0068] Modalidades exemplificativas são ilustradas nas Figuras referenciadas. As dimensões dos componentes e recursos mostrados nas Figuras são geralmente escolhidas por conveniência e clareza de apresentação e não são necessariamente mostrados em escala. As Figuras estão listadas abaixo.

[0069] As Figuras 1A a 1D ilustram um módulo de painel solar flutuante exemplar de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0070] A Figura 2A ilustra um primeiro exemplo de base e contêiner de um módulo de painel solar flutuante, de acordo com algumas modalidades;

[0071] As Figuras 2B a 2D ilustram uma segunda base exemplar de um módulo de painel solar flutuante, de acordo com algumas modalidades;

[0072] As Figuras 3A a 3B ilustram um fechamento inferior exemplar para uma base de um módulo de painel solar flutuante, de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0073] As Figuras 4A a 4D ilustram estruturas de montagem exemplares, de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0074] As Figuras 5A a 5B são ilustrações esquemáticas de uma estrutura de suporte de painel solar exemplar, de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0075] As Figuras 6A a 6D mostram um contêiner exemplar, de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0076] As Figuras 7A a 7C mostram uma guia de contêiner para facilitar o movimento de um contêiner, de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0077] As Figuras 8A a 8B ilustram esquematicamente o ajuste seletivo do nível de fluido dentro de um contêiner, de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0078] As Figuras 9A a 9D ilustram esquematicamente mecanismos de inclinação exemplares, de acordo com algumas modalidades da presente invenção;

[0079] As Figuras 10A a 10D ilustram um sistema que compreende um campo de matriz de módulos de painel solar flutuante, de acordo com algumas modalidades da presente invenção; e

[0080] As Figuras 11A a 11C ilustram um sistema que compreende um módulo de painel solar flutuante, de acordo com algumas modalidades da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0081] É divulgado neste documento um módulo flutuante configurado para implantação em um corpo de água, como o oceano, um lago ou um reservatório. Em algumas modalidades, o módulo flutuante é um módulo de painel flutuante. Em algumas modalidades, o módulo de painel compreende um painel solar. Em algumas modalidades, os painéis compreendem uma ou mais antenas e/ou outros elementos que requerem rastreamento ou outro movimento de rotação. Embora o módulo flutuante divulgado neste documento possa ser operável com vários elementos móveis, para fins de simplificação da explicação, a partir deste ponto, a referência será feita apenas a um módulo de painel solar flutuante. Em algumas modalidades, e conforme descrito em mais detalhes em outro lugar neste documento, o presente módulo fornece ajuste remoto de um ângulo de inclinação do painel solar, de modo a fazer com que o painel solar seja orientado em direção ao sol, por exemplo, durante diferentes momentos do dia. Em algumas modalidades, o presente módulo compreende um mecanismo de ajuste de inclinação hidrostático simples que não requer o uso de sistemas hidráulicos, pneumáticos, servo e/ou outros motores elétricos sensíveis, ou qualquer tipo de mecanismo semelhante. Em algumas modalidades, o mecanismo de ajuste de inclinação hidrostática pode ser controlado e operado remotamente, através de uma linha de fornecimento de fluido conectada ao módulo. Em algumas modalidades, o mecanismo de inclinação da presente invenção é configurado para moderar mudanças abruptas no ângulo de inclinação do painel solar causadas, por exemplo, pelas condições do vento ambiente e frequências das ondas. Em algumas modalidades, o mecanismo de inclinação da presente invenção é configurado para otimizar a eficiência dos painéis inclinando os painéis em um ângulo em que a eficiência é ideal. Em algumas modalidades, a presente invenção é configurada para otimizar a eficiência dos painéis usando painéis bifaciais, por exemplo, não tendo tubo de torque protegendo o lado traseiro de tais painéis. Em algumas modalidades, o mecanismo de inclinação da presente invenção é configurado para otimizar a eficiência dos painéis inclinando os painéis em torno de uma pluralidade de eixos, em que os eixos estão distanciados uns dos outros a uma distância específica, de modo que os painéis inclinados em torno de um primeiro não projete sombras em painéis inclinados em torno de um segundo eixo (por exemplo, retrocesso).

[0082] Também é divulgado um sistema que compreende um campo de matriz de módulos de painéis solares flutuantes interconectados da presente invenção, configurados para implantação em um corpo de água. Em algumas modalidades, os módulos individuais do presente sistema podem ser rigidamente interconectados, de modo a serem capazes de resistir ao vento ambiente, ondas e condições semelhantes. Em algumas modalidades, o presente sistema pode ser configurado para ajustar remotamente um ângulo de inclinação de alguns ou mais dos painéis solares na matriz, individualmente ou em uníssono. Em algumas modalidades, o presente sistema pode ser configurado para ajustar uma orientação de azimute do sistema dentro do corpo de água, por exemplo, em resposta à direção do sol, vento, condições ambientais ou a mudança das estações.

[0083] Uma vantagem potencial da presente invenção é, portanto, que ela fornece um módulo de painel solar flutuante que é ajustável em inclinação, requer baixa manutenção e é eficiente para operar como parte de um campo de matriz de módulos. O presente módulo tem um número mínimo de peças móveis, uma pegada relativamente pequena, uma fabricação econômica e fornece ainda facilidade de armazenamento, transporte e montagem no local.

[0084] Uma vantagem potencial de uma matriz de módulos posicionados em um corpo de água que tem uma armação que compreende membros de armação configurados para interconectar rigidamente os módulos flutuantes é que a matriz cobre uma pequena porcentagem do corpo de água, portanto, o efeito da luz solar reduzida e/ou absorção de oxigênio da superfície da água são substancialmente menores em comparação com sistemas construídos de flutuadores interconectados.

[0085] Em algumas modalidades, a presente invenção compreende uma base. Em algumas modalidades, a base compreende duas ou mais seções, como cascos, configurados para serem apoiados de forma flutuante dentro de um corpo de água. Em algumas modalidades, os cascos são interconectados, por exemplo, ao lado, em uma disposição espaçada, de modo a criar um espaço entre eles para receber um contêiner móvel de uma forma que permite o movimento do contêiner, por exemplo, em uma dimensão substancialmente vertical.

[0086] Em algumas modalidades, os cascos combinam um sistema de flutuabilidade e lastro, de modo a atingir uma elevação de flutuação desejada e orientação dos cascos em relação a um nível de fluido, por exemplo, de um corpo de água, e para reassumir tal elevação de flutuação e orientação desejadas após uma interrupção, como em condições de ventos fortes e/ou correntes. Por exemplo, em algumas modalidades, os cascos são ocos e, em algumas modalidades, os cascos são configurados para encher total ou parcialmente com água, outro líquido ou uma matéria sólida para fornecer o lastro desejado. Em algumas modalidades, a base é posicionada adjacente ao contêiner. Em algumas modalidades, e conforme descrito com mais detalhes em outro lugar neste documento, uma ou mais bases estão espalhadas entre uma pluralidade de contêineres. Em algumas modalidades, a base é separável do contêiner.

[0087] As Figuras 1A a 1D ilustram um módulo de painel solar flutuante exemplar da presente invenção, nas vistas lateral (Figura 1A), frontal (Figura 1B) e em perspectiva (Figuras 1C a 1D). O módulo (100) compreende, em algumas modalidades, uma base (110). A base (110) pode compreender um único recipiente ou, em algumas modalidades, duas ou mais seções, configurado para ser apoiado de forma flutuante dentro de um corpo de água. Em algumas modalidades, o módulo (100) compreende uma ou mais estruturas de montagem, como, por exemplo, a estrutura de montagem (130), acoplada à base (110). Em algumas modalidades, a estrutura de montagem (130) está conectada a uma porção superior da base (110). Uma estrutura de suporte de painel solar (170) sustentando um painel solar (160) pode ser montada de forma articulada na estrutura de montagem (130), de modo a permitir o ajuste de um ângulo de inclinação da estrutura de estrutura de montagem (170) em relação à horizontal.

[0088] Em algumas modalidades, um contêiner (140) é recebido dentro de uma câmara interna inundada da base (110). Em modalidades em que a base (110) compreende duas ou mais seções, o contêiner (140) pode ser recebido dentro de um espaço entre as seções espaçadas da base (110). Em cada caso, o contêiner (140) é configurado para se mover na dimensão vertical em relação à base (110). Em algumas modalidades, o contêiner (140) é configurado para se mover verticalmente em um intervalo entre 10 e 300 cm. Em algumas modalidades, o contêiner é um contêiner de retenção de fluido. Em algumas modalidades, a posição vertical do contêiner (140) pode ser ajustada ajustando-se seletivamente um nível de fluido dentro do contêiner (140). Em algumas modalidades, um mecanismo de inclinação conecta operativamente a estrutura de suporte (170) e o contêiner (140), em que mudanças na posição vertical do contêiner (140) em relação à base (110) são traduzidas em mudanças no ângulo de inclinação (por exemplo, as Figuras 9B e 9C; , ) em ela o ho i on al (ei o X) da e a de po e (170) e, assim, painel solar (160).

[0089] Em algumas modalidades, o peso do líquido dentro do contêiner (140) fornece ainda um efeito de equilíbrio que ajuda a manter a posição do contêiner (140) e/ou o módulo como um todo contra forças externas perturbadoras (como o vento). Em algumas modalidades, a flutuabilidade do contêiner (140) mantém a posição do contêiner (140) e equilibra o módulo como um todo contra forças externas perturbadoras (como o vento). Em algumas modalidades, a flutuabilidade do contêiner (140) impede que o contêiner (140) seja empurrado para a água, enquanto o peso do contêiner (140) impede que o contêiner (140) seja puxado para fora da água.

[0090] A Figura 2A representa uma modalidade exemplar de uma base e contêiner de acordo com uma modalidade. Em algumas modalidades, a base (110) pode compreender duas ou mais seções, como cascos (102). Os cascos (102) podem ser interconectados, por exemplo, ao lado, em uma disposição espaçada, de modo a criar um espaço (108) entre eles para receber um contêiner móvel, como o contêiner (140) da Figura 1A, de uma forma que permite o movimento do contêiner (140) em uma dimensão substancialmente vertical.

[0091] Em algumas modalidades, cada casco (102) é configurado para ser sustentado de maneira flutuante dentro de um corpo de água. Em algumas modalidades, um nível de flutuabilidade e propriedades de estabilidade dos cascos (102) são determinados, pelo menos em parte, com base em pelo menos uma das dimensões, volume e área de pegada dos cascos (102). Em algumas modalidades, os cascos (102) combinam um sistema de flutuabilidade e lastro, de modo a alcançar uma elevação flutuante e orientação desejadas dos cascos (102) em relação a um nível de superfície do corpo de água, e para reassumir tal elevação flutuante e orientação desejadas após uma interrupção, tal como em condições de fortes ventos e/ou correntes. Por exemplo, os cascos (102) podem ser cascos ocos configurados para encher total ou parcialmente com água, outro líquido ou uma matéria sólida para fornecer o lastro desejado. Em outras modalidades, os cascos (102) podem ser sólidos, apenas parcialmente ocos ou cascos inteiramente ocos.

[0092] Em algumas modalidades, cada um dos cascos (102) é configurado para ter um braço de montagem (104) ligado ao mesmo sobre uma porção superior de cada casco (102), usando um ou mais métodos de fixação. Em algumas modalidades, cada casco (102) é integralmente formado com um braço de montagem (104). Em algumas modalidades, dois braços de montagem (104), posicionados cada um em torno de uma porção superior de cada casco (102), são configurados para se interconectar rigidamente um ao outro usando, por exemplo, um ou mais interconectores (106), de modo a criar uma base rígida (110) que compreende cascos (102) em uma disposição espaçada lado a lado definida como descrito acima. Em algumas modalidades, e conforme descrito em mais detalhes em outro lugar neste documento, um ou mais do braço de montagem (104) e os interconectores (106) são integrais com uma vedação da base (102).

[0093] As Figuras 2B-2D ilustram outra base exemplar (110) da presente invenção, em vistas em perspectiva (Figura 2B), lateral (Figura 2C) e superior (Figura 2D). Em algumas modalidades, a base (110) define um recipiente tendo uma câmara interna (118) e configurada para ser apoiada de forma flutuante dentro de um corpo de água. Em algumas modalidades, um nível de flutuabilidade e propriedades de estabilidade da base (110) são determinados, pelo menos em parte, com base em pelo menos uma das dimensões, volume e área de pegada da base (110). Em algumas modalidades, a base (110) combina um sistema de flutuabilidade e lastro, de modo a atingir uma elevação flutuante e orientação da base (110) desejadas em relação a um nível de superfície do corpo de água, e para assumir tal elevação flutuante e orientação desejadas após uma interrupção, tal como em condições de fortes ventos e/ou correntes.

[0094] Em uma modalidade exemplar, a base (110) pode compreender uma construção de parede dupla compreendendo uma parede externa (112) e uma parede interna (114), em que um espaço intermediário (116) entre as paredes externa e interna é configurado para ser pelo menos parcialmente inundado, de modo a fornecer lastro para base (110). Em outras modalidades, a base (110) pode ser fornecida com um ou mais tipos de lastro adicionais e/ou outros. A base (110) pode ser feita de qualquer material adequado, como vários tipos de polímeros. Em algumas modalidades, a base (110) pode ser fabricada usando métodos como moldagem por injeção, formação a vácuo e/ou métodos semelhantes. Em algumas modalidades, a base

(110) pode ser moldada para facilitar o aninhamento ou empilhamento, para facilidade de armazenamento e transporte.

[0095] Em algumas modalidades, e conforme descrito em mais detalhes em outro lugar neste documento, a câmara interna (118) pode ser configurada para estar em comunicação de fluido com o corpo de água fora da base (110), de modo que um nível de água dentro da câmara interna (118) seja substancialmente determinado pelo nível de superfície do corpo de água.

[0096] Em algumas modalidades, a base (110) pode definir um recipiente de fundo aberto, em que uma abertura de fundo da base/recipiente (110) pode ser coberta com um fechamento. As Figuras 3A-3D ilustram um fechamento inferior (125) exemplar configurado para cobrir uma porção inferior da base (110), em vistas em perspectiva superior (Figura 3A) e em perspectiva inferior (Figura 3B). Em algumas modalidades, o fechamento inferior (125) compreende um ou mais suportes elevados (139) configurados para caber dentro da base (110). Em algumas modalidades, e conforme descrito em mais detalhes em outro lugar neste documento, o fechamento inferior (125) pode compreender uma abertura, como a abertura (122), configurada para permitir a comunicação de fluido entre a câmara interna (118) e o corpo de água.

[0097] As Figuras 4A-4D ilustram uma estrutura de montagem exemplar (130), em perspectiva superior (Figura 4A), perspectiva inferior (Figura 4B) e vistas laterais (Figura 4C). Em algumas modalidades, a estrutura de montagem (130) pode ser configurada para se fixar a uma porção superior da base (110), por exemplo, usando uma pluralidade de fixadores. Em algumas modalidades, a estrutura de montagem (130) se conecta à base (110) em um engate de vedação, em que a conexão fornece uma vedação contra a saída de líquidos para o interior da base (110). Em algumas modalidades, a estrutura de montagem (130) compreende um ou mais postes de estrutura de montagem (132) configurados para montar de forma articulada uma estrutura de suporte de painel solar, como a estrutura de suporte (170) nas Figuras 1A e 1D.

[0098] Em algumas modalidades, por exemplo, conforme representado pelas Figuras 4B, 4C e 4D, a estrutura de montagem (130) é configurada para vedar a base (110) e/ou cascos (102). Em algumas modalidades, a estrutura de montagem (130) compreende um ressalto (133) configurado para se fixar na base (110) e/ou cascos (102). Em algumas modalidades, a estrutura de montagem (130) compreende uma abertura (137) dimensionada para caber no contêiner (140). Em algumas modalidades, o contêiner (140) é móvel através da abertura (137) da estrutura de montagem (130).

[0099] Normalmente, os painéis solares são construídos de forma semelhante a uma imagem em um quadro, com as células solares sendo laminadas entre uma tampa frontal transparente e uma camada traseira protetora, onde o laminado é montado dentro de uma estrutura de metal retangular e substancialmente plana circundante. Por conseguinte, em algumas modalidades, os painéis solares (160) podem ser montados em tal estrutura de suporte (170) mostrada nas Figuras 1A a 1D.

[00100] As Figuras 5A-5B são ilustrações esquemáticas de uma estrutura de suporte de painel solar exemplar (170) que pode ser usada em conjunto com a presente invenção.

[00101] Em algumas modalidades, tal como representado na Figura 5A, o movimento da estrutura (170) altera as forças que são aplicadas ao eixo (172) pelo peso dos painéis e a estrutura (170). Em algumas modalidades, o centro de gravidade da estrutura (170) e/ou dos painéis é ajustável em relação ao pivô. Em algumas modalidades, o ajuste do centro de gravidade em torno do pivô, por exemplo, conforme representado em 5B elimina as forças de interrupção dinamicamente.

[00102] Em algumas modalidades, a estrutura de suporte (170) pode compreender um eixo longitudinal horizontal que pode fornecer um ponto de articulação ao longo, por exemplo, de um eixo longitudinal central da estrutura de suporte (170). Em algumas modalidades, o ponto de articulação compreende um eixo de rotação em torno do qual a estrutura (170) gira. Em algumas modalidades, o movimento da estrutura de suporte (170) altera a posição do centro de gravidade da estrutura de suporte (170) em relação ao módulo (100). Em algumas modalidades, o centro de gravidade da estrutura de suporte (170) é ajustável em relação ao pivô.

[00103] Uma vantagem potencial do centro de gravidade da estrutura de suporte (170) e/ou dos painéis serem ajustáveis é que o centro de gravidade pode ser ajustado de modo que uma ou mais forças externas aplicadas à estrutura de suporte (170) e/ou painéis possam ser parcialmente e/ou totalmente contrariadas pelo centro de gravidade da estrutura de suporte (170) e/ou painéis. Em algumas modalidades, o centro de gravidade da estrutura de suporte (170) e/ou painéis é ajustado levando em consideração as forças externas que atuam na estrutura de suporte (170) e/ou painéis.

[00104] Em algumas modalidades, a estrutura de suporte (170) pode ser montada de forma articulada em uma montagem, como a estrutura de montagem (130) da Figura 1A ou os braços de montagem (104). Em algumas modalidades, um ponto de articulação em torno do qual a estrutura de suporte (170) é articulável pode estar localizado no mesmo plano que a estrutura de suporte (170). Em algumas modalidades, um ponto de articulação em torno do qual a estrutura de suporte (170) é articulável pode estar localizado abaixo de um plano da estrutura de suporte (170). Em outras modalidades, o ponto de articulação pode estar localizado acima do plano da estrutura de suporte (170), de modo a abaixar um centro de gravidade da estrutura de suporte (170), criando assim um efeito de autocentralização em torno do eixo (172).

[00105] Uma vantagem potencial do ponto de articulação ter a mesma altura do centro de gravidade da estrutura de suporte (170) está na eliminação de momentos dinâmicos, causados pelo peso da estrutura de suporte (170), aplicada ao ponto de articulação, em relação a forças semelhantes aplicadas em um ponto de articulação não alinhado com a estrutura de suporte (170).

[00106] As Figuras 6A-6D mostram um contêiner exemplar (140) da presente invenção, em perspectiva superior (Figura 6A), perspectiva inferior (Figura 6B), vistas lateral (Figura 6C) e superior (Figura 6D). Em algumas modalidades, o contêiner (140) define um receptáculo para fluidos, dimensionado para ser recebido dentro da câmara interna (118) (Figura 2B) ou espaço (108) (Figura 2A) da base (110) e para mover-se de maneira deslizante na dimensão vertical em relação à base (110).

[00107] As Figuras 7A-7C ilustram um exemplo de guia de contêiner (148) que pode ser fixado ao contêiner (140) e deslizar contra a parede interna (114) da base (110) e configurado para alinhar e facilitar o movimento vertical do contêiner (140) dentro da câmara interna (118). Em algumas modalidades, a guia de contêiner (148) pode compreender uma pluralidade de trilhos deslizantes (149), por exemplo, entre 2 e 6 trilhos deslizantes (149), definindo um espaço de recepção do contêiner (140) e facilitando o movimento vertical controlado do contêiner (140) sob a orientação de, por exemplo, uma ou mais fendas verticais de recepção em uma parede interna da base (110).

[00108] Com referência às As Figuras 6A-6D, em algumas modalidades, o contêiner (140) pode ser configurado para ser esvaziado e/ou preenchido com fluido, como água, de um local remoto, por meio da abertura (142) no contêiner (140). Em algumas modalidades, a abertura (142) pode compreender um bico (144) (visto na Figura 6B). O contêiner (140) pode ser feito de qualquer material adequado, como vários tipos de polímeros. Em algumas modalidades, o contêiner (140) pode ser fabricado usando um método como moldagem por injeção, formação a vácuo e/ou método semelhante. Em algumas modalidades, o contêiner (140) pode ser moldado para facilitar o aninhamento ou empilhamento, para facilidade de armazenamento e/ou envio.

[00109] Em algumas modalidades, a abertura (142) pode ser posicionada em qualquer uma ou mais das paredes do contêiner (140). Em algumas modalidades, o fluido é preenchido e/ou esvaziado do contêiner

(140) através de qualquer uma ou mais das paredes laterais, a porção superior do contêiner (140) e a porção inferior do contêiner (140), usando um tubo flexível com sua extremidade fixada no fundo do contêiner (140).

[00110] Como observado acima, a câmara interna (118) da base (110) está em comunicação de fluido com o corpo de água que circunda a base (110), de modo que um nível de fluido dentro da câmara interna (118) seja substancialmente igual ao nível da superfície do corpo de água. No caso da base (110) multisseccional vista na Figura 2A, o espaço (108) está localizado dentro do corpo de água circundante.

[00111] Por conseguinte, o contêiner (140), em algumas modalidades, é configurado para ser sustentado de maneira flutuante dentro da câmara interna (118) ou espaço (108), conforme o caso, em que uma altura de flutuabilidade do contêiner (140) pode ser determinada por um nível de fluido dentro do contêiner (140). Em algumas modalidades, ao alterar o nível de fluido dentro do contêiner (140), a altura de flutuabilidade do contêiner (140) pode ser ajustada. Em algumas modalidades, o contêiner (140) pode se mover de maneira deslizante dentro da câmara interna (118) ou espaço (108), conforme o caso, de modo que, em sua posição mais alta, uma porção superior do contêiner (140) possa se estender acima de uma porção superior da base (110).

[00112] As Figuras 8A-8B ilustram esquematicamente o ajuste seletivo de um nível de fluido dentro do contêiner (140), dentro do contexto de uma base (110) tendo uma câmara (118) (Figura 8A) ou espaço (108) (Figura 8B). Em algumas modalidades, o bico (144) pode ser conectado a um sistema de alimentação de conduto de fluido que compreende, por exemplo, tubo rígido (150) configurado para fornecer fluido de um local remoto. Um terminal de tubo rígido (150) pode ser inserido na base (110) através da abertura (120) (também mostrado nas Figuras 1A, 1C, 1D e 2A). Dentro da base (110), o tubo rígido (150) pode ser conectado à seção flexível (148) configurada para fornecer fluido ao contêiner (140), enquanto permite o movimento vertical do contêiner (140) em relação à base (110). O volume de fluido fornecido ou removido do contêiner (140) via tubo rígido (150) determina o nível de fluido dentro do contêiner (140) e afeta a flutuabilidade do contêiner (140) dentro da base (110). O fluxo controlado do volume de fluido para dentro e para fora do contêiner (140) afeta de forma controlável a flutuabilidade do contêiner (140), trazendo o movimento vertical controlável do contêiner (140) em relação à base (110), como mostrado nas Figuras 9A e 9B.

[00113] As Figuras 9A-9B ilustram esquematicamente um mecanismo de inclinação exemplar configurado para traduzir um movimento vertical do contêiner (140) em mudanças no ângulo de inclinação da estrutura de suporte (170). Na Figura 9B, o contêiner (140) é preenchido ao máximo com fluido e, consequentemente, seu nível de flutuabilidade em relação à base (110) está em seu nível mais baixo, o que se traduz em um ângulo de inclinação máximo em uma primeira direção em relação à horizontal. Na Figura 9C, o contêiner (140) está minimamente preenchido com fluido e, consequentemente, seu nível de flutuabilidade em relação à base (110) está em seu nível mais alto, o que se traduz em um ângulo de inclinação máximo em uma direção oposta em relação à horizontal. Por conseguinte, controlando o nível de fluido no contêiner (140), todos os ângulos de inclinação podem ser alcançados dentro desta faixa.

[00114] Em algumas modalidades, um mecanismo de inclinação da presente invenção pode ser configurado para inclinar a estrutura de suporte (170), de0 ° até entre 25° e 75° em qualquer lado, por exemplo, frente e verso do módulo (100), em relação à horizontal. Em algumas modalidades, tal inclinação da estrutura de suporte (170), de 0° até entre 25° e 75°, é feita em um lado apenas - por exemplo, frente ou verso do módulo (100).

[00115] A Figura 9A ilustra esquematicamente uma modalidade exemplar de um mecanismo de inclinação de cabo e polia. Um cabo (900) é conectado ao contêiner (140) em um dos pontos superior e inferior (900a, 900b) e à estrutura de suporte (170) em dois pontos opostos em cada lado do ponto de articulação (135). O cabo (900) é então encaminhado para uma área de fundo da base (110) através de polias, por exemplo, polias (902a, 902b).

Assim, um movimento vertical para cima do contêiner (140) exerce uma força de tração no cabo (900) através do ponto de conexão (900a), enquanto um movimento para baixo do contêiner (140) exerce uma força de tração oposta no cabo (900) através do ponto de conexão (900b). Em ambos os casos, a força de tração exercida de qualquer maneira em relação ao cabo (900) é traduzida em um movimento de articulação da estrutura de suporte (170). Como a disposição cabo/polia traduz o movimento vertical do contêiner (140) em uma força de tração, espera-se que a tradução em movimento de articulação seja mais suave e com menos folga mecânica e folga livre. Em algumas modalidades, o contêiner (140) pode estar localizado substancialmente acima da polia (902a), para garantir uma operação suave e uma força de autocentralização.

[00116] Em algumas modalidades, outro mecanismo de inclinação exemplar mostrado nas Figuras 9B-9C pode compreender uma disposição semelhante a manivela compreendendo um braço de manivela de inclinação (173) acoplado à estrutura de suporte (170) e uma haste de ligação (172) conectada ao braço de manivela (173) em um primeiro ponto de articulação (172a) e ao contêiner (140) em um segundo ponto de articulação (172b).

[00117] A Figura 9D ilustra outra modalidade exemplar de um mecanismo de inclinação que pode ser usado para traduzir o movimento vertical do contêiner (140) em movimento de rotação da estrutura de suporte (170). Por exemplo, a estrutura de suporte (170) pode compreender um ou mais braços (175) compreendendo uma fenda guia arqueada (138), em que o contêiner (140) pode ser operacionalmente conectado a um pino guia (135) encaixado na fenda guia (138). Em algumas modalidades, o movimento na dimensão vertical do contêiner (140) é, assim, traduzido em movimento angular da estrutura (170). Em algumas modalidades, o mecanismo de inclinação compreende um mecanismo de empurrar/puxar de uma haste acoplada a um ou mais dos contêineres (140) e à estrutura de suporte (170). Em algumas modalidades, empurrar e/ou puxar a haste mudou a posição da estrutura (170) em relação ao contêiner (140).

[00118] Em algumas modalidades, a câmara interna (118) pode ser configurada para estar em comunicação de fluido com o corpo de água fora da base (110), de modo que um nível de água dentro da câmara interna (118) seja substancialmente determinado pelo nível de superfície do corpo de água. Em algumas modalidades, a comunicação de fluido para a câmara interna (118) pode ser fornecida por, por exemplo, uma ou mais aberturas nas áreas laterais e/ou de fundo da câmara interna (118). Em algumas modalidades, tais aberturas podem ser dimensionadas de modo a fornecer um fluxo de fluido controlado entre a câmara interna (118) e o corpo de água, de modo a evitar quaisquer mudanças abruptas de nível de fluido dentro da câmara interna (118), o que pode afetar um ângulo de inclinação do painel solar, conforme explicado em maiores detalhes em outro lugar neste documento. Em algumas modalidades, uma ou mais dessas aberturas podem compreender uma válvula de controle e/ou um dispositivo semelhante para fornecer comunicação de fluido controlada com o corpo de água.

[00119] Em algumas modalidades, a base (110) pode definir um recipiente de fundo aberto, em que uma abertura de fundo da base/recipiente (110) pode ser coberta com um fechamento. Em algumas modalidades, o fechamento inferior (125) compreende um ou mais suportes elevados (139) configurados para caber dentro da base (110).

[00120] Em algumas modalidades, o fechamento inferior (125) pode compreender uma abertura, como a abertura (122), configurada para permitir a comunicação de fluido entre a câmara interna (118) e o corpo de água. Em algumas modalidades, a abertura (122) pode ser dimensionada de modo a fornecer um fluxo de fluido controlado entre a câmara interna (118) e o corpo de água, de modo a evitar quaisquer mudanças abruptas de nível de fluido dentro da câmara interna (118). Em algumas modalidades, o fechamento inferior (125) pode compreender uma válvula de controle e/ou um dispositivo semelhante em comunicação de fluido com o corpo de água.

[00121] As Figuras 10A-10C ilustram um sistema que compreende um campo de matriz (190) de módulos de painel solar (100) (Figuras 1A a 1D) da presente invenção. Em algumas modalidades, o campo de matriz (190) da presente invenção pode compreender uma pluralidade de módulos (100) dispostos de acordo com vários esquemas de montagem, por exemplo, em linhas e colunas. Normalmente, um campo assumirá uma geometria geralmente retangular ou quadrada, embora tal geometria não seja necessária. Em algumas modalidades, o campo de matriz (190) pode assumir uma forma irregular, pois pode ser conformado à forma da área do corpo de água na qual está instalado.

[00122] Em algumas modalidades, os módulos (100) no campo de matriz (190) podem ser interconectados usando um sistema de estrutura rígida (220). Em algumas modalidades, dois ou mais módulos (100) em um campo de matriz podem estar em comunicação de fluido, em que um nível de fluido nos respectivos contêineres (140) em cada módulo (100) pode corresponder entre todos os módulos (100) em comunicação de fluido. Em algumas modalidades, tal comunicação de fluido pode ser feita através de uma linha, coluna, diagonalmente e/ou uma matriz inteira (190). Em algumas modalidades, essa comunicação de fluido funciona para equalizar substancialmente uma pressão de fluido e/ou um nível de fluido dentro de cada respectivo contêiner (140) dentro dos módulos de comunicação (100).

[00123] Em algumas modalidades, as bases (110/102) e/ou contêineres (140) formam uma matriz de bases (110/102) e contêineres (140). Em algumas modalidades, as bases (110/102) e/ou contêineres são posicionados em relação uns aos outros para formar padrões. Em algumas modalidades, os padrões específicos do posicionamento das bases (110/102) e/ou contêineres (140) correspondem a níveis de flutuabilidade específicos em toda a matriz e, em algumas modalidades, os padrões específicos geram padrões de inclinação específicos da estrutura de suporte (170) e/ou dos painéis.

[00124] Em algumas modalidades, os interconectores (220) podem ser configurados para suportar o movimento causado pelo vento, ondas e/ou correntes. Em algumas modalidades, o sistema pode ser projetado para suportar condições de onda com uma altura de onda de até 50 cm e um comprimento de onda de até 400 cm. Consequentemente, como ilustrado na Figura 10A, em condições de onda que causam nível de superfície irregular, o presente sistema como um todo pode ser configurado para suportar o peso de módulos individuais conforme eles se elevam e balançam nas ondas. Conforme observado acima, a base (110) é configurada para um fluxo de fluido controlado entre a câmara interna (118) e o corpo de água, de modo a evitar quaisquer mudanças abruptas de nível de fluido dentro da câmara interna (118) em condições de nível de água irregulares.

[00125] Em algumas modalidades, um campo de matriz da presente invenção pode compreender um sistema de enchimento/esvaziamento de fluido fechado, em que o fluido pode ser transferido de um ou mais contêineres (140) para outros contêineres (140) dentro da matriz. Por exemplo, um número (por exemplo, metade) de módulos em uma matriz pode ser invertido, de modo que, para metade da matriz, encher os contêineres (140) com mais fluido causa um movimento de inclinação em uma primeira direção, em que para a segunda metade, esvaziar os contêineres (140) causa um movimento de inclinação na mesma primeira direção. Assim, ao transferir fluido dentro da matriz de sistema fechado da primeira metade dos contêineres (140) para a segunda metade, é alcançado um movimento de inclinação coordenado de todos os painéis solares na matriz (190) na mesma direção.

[00126] Em algumas modalidades, os módulos (100) no campo de matriz (190) podem ser espaçados de acordo com as condições de onda ambientais do corpo de água em que o sistema será implantado. Assim, por exemplo, o espaçamento dos módulos em relação um ao outro pode ser adaptado para minimizar a rotação, inclinação, guinada, elevação, balanço e oscilação sob as condições de onda mais prováveis de serem encontradas no ambiente de uso específico.

[00127] Em algumas modalidades, um campo de matriz (190) da presente invenção pode ser configurado para atingir diferentes razões de cobertura do solo (GCR) de painéis solares para área de campo.

[00128] Em algumas modalidades, o campo (190) da presente invenção pode ser configurado para ajustar o GCR de painéis solares, ajustando a distância entre duas ou mais linhas de módulos e/ou painéis. Em algumas modalidades, a distância entre duas ou mais linhas é ajustada de modo que o valor GCR seja máximo. Em algumas modalidades, a distância entre duas ou mais linhas e o GCR relacionado é ajustável de modo que, para uma direção de origem específica da luz do sol, nenhuma linha de painéis projete sombra sobre outra linha de painéis. Em algumas modalidades, um GCR reduzido aumenta a eficiência e o rendimento ao usar painéis solares bifaciais.

[00129] Em algumas modalidades, os painéis solares (160) no campo de matriz (190) podem ser interconectados de modo a se moverem em uníssono ao longo, por exemplo, de cada linha do campo de matriz (190). Em algumas modalidades, as linhas de painéis solares no campo de matriz (190) podem ser interconectadas de modo a se moverem em uníssono.

[00130] Em algumas modalidades, uma grade de fornecimento de tubos (150) pode ser conectada a cada módulo dentro de um campo de matriz (190), para permitir a alimentação de fluido em cada contêiner (140), conforme descrito acima com referência à Figura 8.

[00131] Em algumas modalidades, o fluido fornecido pode conter um ou mais dentre aditivos, suplementos e/ou fluido filtrado, por exemplo, em algumas modalidades, o fluido compreende aditivos configurados para evitar o congelamento de fluido, crescimento bacteriano dentro do fluido e/ou prevenção de depósitos minerais dentro do sistema de fluido.

[00132] Com referência à Figura 10C, mostra-se em vista esquemática superior plana uma abordagem de amarração usada para estabilizar e proteger o campo de matriz (190) da presente invenção. Assumindo um formato de campo retangular, o sistema de amarração e ancoragem da presente invenção pode usar uma ou mais linhas contínuas (240) para cada um dos quatro cantos dos quadrantes retangulares. A linha (240) pode se estender para fora da matriz para alcançar, por exemplo, pontos de ancoragem em terra, uma boia de amarração, etc. Em algumas modalidades, as linhas (240) podem ser conectadas a um sistema de polia, um sistema de guincho e/ou um sistema semelhante, para facilitar a tradução lateral da matriz em diferentes ângulos de azimute, como pode ser benéfico para o rastreamento de azimute do sol e durante, por exemplo, diferentes estações do ano, ou em diferentes condições de mar ou vento.

[00133] Em algumas modalidades, como representado na Figura 10D, um sistema de amarração e ancoragem da presente invenção pode comp eende m a anjo ipo ioi ho i on al em e d a o mai linha (250, 260) envolvem uma matriz em direções opostas, de modo a facilitar o posicionamento rotacional da matriz. Assim, uma força rotacional aplicada à matriz por um elemento ambiente (por exemplo, vento), tenderá a afrouxar uma primeira linha (por exemplo, linha (250)) enquanto aumenta a tensão em uma segunda linha (por exemplo, linha (260)). Uma vez que a força de rotação é removida, a linha tensionada (260) tende a retornar a matriz (190) à sua orientação original. Em algumas modalidades, as linhas (250, 260) podem ser usadas para girar a matriz (190) para uma posição desejada. Em algumas modalidades, tal posicionamento rotacional pode permitir a matriz rotativa (190) em mais de 180 graus em cada lado.

[00134] Em algumas modalidades, um sistema da presente invenção pode compreender uma unidade de controle que pode estar localizada, por exemplo, em terra. A unidade de controle pode ser conectada a uma pluralidade de bombas e válvulas, configuradas para controlar e ajustar remotamente um nível de fluido dentro dos contêineres (140), alimentando e esvaziando os contêineres (140) através dos tubos (150), conforme necessário.

Em algumas modalidades, uma ou mais bombas são configuradas para bombear líquido para dentro e/ou para fora do contêiner (1140/140).

[00135] Em algumas modalidades, o sistema compreende dois ou mais grupos de módulos, em que as estruturas de suporte (170) de cada grupo giram em diferentes direções. Portanto, para um grupo, o enchimento de fluido dos contêineres causa uma inclinação das estruturas de suporte (170) em uma primeira direção e, para um segundo grupo, o enchimento de fluido dos contêineres causa uma inclinação das estruturas de suporte (170) em uma segunda direção. Em algumas modalidades, os contêineres estão em comunicação de fluido, de modo que os fluidos que esvaziam de um grupo de contêineres são os mesmos fluidos usados para encher o segundo grupo de contêineres.

[00136] Em algumas modalidades, porções diferentes do sistema estão em comunicação de fluido, de modo que os contêineres de comunicação compreendam o mesmo nível de fluido em relação uns aos outros. Em algumas modalidades, as porções que estão em comunicação de fluido são uma ou mais das linhas de contêineres dentro do sistema, partes de linhas de contêineres dentro do sistema e um ou mais padrões de contêineres dentro do sistema.

[00137] Em algumas modalidades, o sistema compreende uma ou mais fontes de líquido adicionais em comunicação de fluido com um ou mais dos contêineres. Em algumas modalidades, as fontes de líquido adicionais podem fluir líquido para um ou mais contêineres a uma taxa igual. Em algumas modalidades, a fonte de líquido adicional é configurada para ajustar as taxas de fluxo da pluralidade de contêineres do sistema. Em algumas modalidades, a fonte de líquido adicional é configurada para ajustar as taxas de fluxo da pluralidade de contêineres do sistema, de modo que os quadros dos painéis sejam inclinados no mesmo ângulo e/ou na mesma velocidade.

MECANISMO DE INCLINAÇÃO

[00138] É feita referência às Figuras 11A, 11B e 11C, que ilustram um sistema que compreende um módulo de painel solar flutuante, de acordo com algumas modalidades da presente invenção.

[00139] Em algumas modalidades, o ângulo da estrutura de suporte (1170/170) é ajustado de acordo com a altura do contêiner (1140/140) e em relação ao nível de fluido (1116) em torno da base (1114/110/102). Em algumas modalidades, a altura do contêiner (1140/140) é ajustável através da mudança de um ou mais dentre a amplitude de movimento axial vertical do contêiner (1140/140), a amplitude de movimento de rotação da estrutura de suporte (1170/170), os níveis de atrito do mecanismo de inclinação, o volume do contêiner (1140/140), o peso do contêiner (1140/140) e a circunferência do contêiner em função do comprimento axial do contêiner (1140/140).

[00140] Em algumas modalidades, a estrutura de suporte (1170/170) é acoplada ao contêiner por meio de um ou mais cabos (1102/1104). Em algumas modalidades, a estrutura de suporte (1170/170) é fixada por um ou mais cabos (1102/1104) ao contêiner (1140) por uma dobradiça. Em algumas modalidades, a base (1114/110/102) e/ou o contêiner (1140/140) são acoplados a uma estrutura de base (1120). Em algumas modalidades, a estrutura de base (1120) é acoplada à estrutura de suporte (1170/170) por meio da base (1114/110/102).

[00141] Em algumas modalidades, a estrutura de base (1120) é configurada para equilibrar o movimento da estrutura de suporte (1170/170). Em algumas modalidades, a estrutura de base (1120) é paralela à estrutura de suporte (1170/170). Em algumas modalidades, a estrutura de base (1120) compreende uma haste (1126) acoplada à base (1114/110/102). Em algumas modalidades, a estrutura de base (1120) compreende uma porção móvel (1128) acoplada à haste (1126) e/ou à base (1114/110/102) por uma ou mais dobradiças (1124). Em algumas modalidades, a porção móvel (1128) gira em torno das dobradiças (1124).

[00142] Em algumas modalidades, um ou mais cabos (1104) se estendem de duas ou mais extremidades do contêiner (1140/140), de modo que uma porção do cabo (1104-1) seja acoplada ao contêiner (1140/140) em uma extremidade e à estrutura de base (1120) em um segunda extremidade da porção do cabo (1104-1). Em algumas modalidades, um ou mais cabos (1104) se estendem de duas ou mais extremidades do contêiner (1140/140), de modo que uma porção do cabo (1104-2) seja acoplada ao contêiner (1140/140) em uma extremidade e à estrutura (1170/170) em uma segunda extremidade da porção do cabo (1104-2).

[00143] Em algumas modalidades, a tensão dentro dos cabos (1102/1104) é gerada se o contêiner estiver mecanicamente desequilibrado, por exemplo, se a força de flutuação do contêiner (1140/140) e a força de gravidade do contêiner (1140/140) e o fluido dentro dele estiverem desequilibrados. Em algumas modalidades, durante um estado mecanicamente desequilibrado, o contêiner (1140/140) se moverá verticalmente, pelo menos em parte, em correspondência com o movimento do módulo (1100/110/100), até que as forças que atuam no contêiner (1140/140) atinjam o equilíbrio. Em algumas modalidades, as forças que atuam no contêiner compreendem uma ou mais das forças extraídas pelos movimentos da base (1114/110/102), forças gravitacionais e de flutuabilidade e forças externas, tais como aquelas criadas por correntes de vento. Em algumas modalidades, o fluido dentro do contêiner (1140/140) pesa no contêiner (1140/140). Em algumas modalidades, o peso do fluido dentro do contêiner (1140/140) equilibra as forças de flutuabilidade do contêiner (1140/140).

[00144] Em algumas modalidades, o equilíbrio das forças que atuam no contêiner é controlável controlando a taxa em que o líquido entra e/ou sai do contêiner. Em algumas modalidades, a adição ou remoção de líquido do contêiner aumenta ou diminui a força necessária para equilibrar o contêiner e/ou o módulo (1100/110/100). Portanto, em algumas modalidades, controlar a quantidade de líquido que entra e/ou sai do contêiner controla o ângulo das estruturas de estrutura de montagem (1170/170) do módulo (1100/110/100).

[00145] Em algumas modalidades, o movimento do contêiner se correlaciona com a área da seção transversal do contêiner que cruza o nível de fluido (1116). Em algumas modalidades, como representado pelas Figuras 11A-11C, o contêiner (1140/140) compreende uma forma cônica configurada de modo que a quantidade de líquido necessária para preencher cada nível (1118) ao longo do comprimento do contêiner (1140/140) seja diferente. Em algumas modalidades, a quantidade de líquido necessária para encher o comprimento do contêiner (1140/140) aumenta de uma extremidade do contêiner (1140/140) para a outra. Em algumas modalidades, a quantidade de líquido necessária para encher o comprimento do contêiner (1140/140) aumenta de uma primeira extremidade do contêiner até uma seção média do contêiner, e então começa a diminuir até a segunda extremidade do contêiner (1140/140).

[00146] Em algumas modalidades, o movimento vertical do contêiner corresponde à taxa de variação do volume de líquido dentro do contêiner. Em algumas modalidades, a velocidade do movimento vertical do contêiner de um primeiro ponto de localização 1 para um segundo ponto de localização 2 pode ser descrito como uma função da taxa de fluxo para dentro/fora do contêiner e/ou a mudança de volume do líquido dentro do contêiner, por exemplo, conforme representado pela seguinte equação: ∆𝑍 ∆𝑍 𝑍 𝑍 𝑐𝑚 𝑣 𝑡 ∆𝑉/𝑇𝑎𝑥𝑎𝑑𝑒𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑉 𝑉 ∆𝑉/𝑇𝑎𝑥𝑎𝑑𝑒𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑐𝑚 𝑐𝑚 / 𝑠

[00147] Em que ∆Z compreende a diferença da altura do contêiner entre um primeiro ponto de localização 1 e um segundo ponto de localização 2, ∆V compreende a diferença no volume de fluido dentro do contêiner entre um primeiro ponto de localização 1 e um segundo ponto de localização 2, TaxadeFluxo compreende a taxa de fluxo de fluido para dentro e/ou para fora do contêiner, e 𝑣 compreende a velocidade de movimento do contêiner, medida em cm/segundo. Em algumas modalidades, a equação acima é simplificada e não inclui o efeito sobre 𝑣 pela mudança de peso do contêiner, causada pela mudança de altura do contêiner em relação ao nível de fluido (1116).

[00148] Em algumas modalidades, a velocidade do movimento vertical𝑣 , do contêiner de um primeiro ponto de localização 1 para um segundo ponto de localização 2 é uma função da mudança de peso do contêiner entre o ponto 1 e o ponto 2. Em algumas modalidades, o movimento vertical do contêiner de um primeiro ponto de localização 1 para um segundo ponto de localização 2 é uma função da mudança de volume de líquido dentro do contêiner. Em algumas modalidades, a função da mudança de volume de líquido dentro do contêiner não é linear. Em algumas modalidades, é apropriado medir o peso do contêiner na água e fora da água em ambos os pontos de localização 1 e 2 e integrar ambas as medidas no cálculo da velocidade vertical. A diferença nos pesos corresponde a, pelo menos, parte da câmara do contêiner, abaixo do nível de fluido (1116), que permanece oco em cada um dos pontos de localização 1 e 2. Em algumas modalidades, a porção do contêiner abaixo do nível de fluido (1116) que não é preenchido com líquido, que é necessário para manter o equilíbrio de flutuabilidade versus forças de peso, muda dentro de um mesmo contêiner movendo-se do ponto 1 para o ponto 2 ou vice-versa. Nesse movimento, a diferença de magnitudes entre as forças gravitacionais e a flutuabilidade é equilibrada pelo volume do líquido dentro do contêiner, que pode aumentar ou diminuir para atingir o equilíbrio. Juntamente com uma mudança de volume do líquido dentro do contêiner, o contêiner, portanto, move-se verticalmente sob as forças exercidas e/ou devido às mudanças de volume de líquido dentro do contêiner. Em algumas modalidades, o cálculo da velocidade de tal movimento depende, pelo menos em parte, da mudança no volume de líquido dentro do contêiner (1140/140). Em algumas modalidades, a velocidade do movimento vertical 𝑣 , considerando a mudança de peso de diferentes partes do contêiner, por exemplo, as partes acima e abaixo do nível de fluido (1116), é representado pela seguinte equação: ∆𝑍 ∆𝑍 𝑣 𝑡 ∆𝑀 ∆𝑉 𝜌 ∆𝑉/𝑇𝑎𝑥𝑎𝑑𝑒𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑍 𝑍 𝑐𝑚 𝑀 𝑀 𝑘𝑔 𝑐𝑚 𝑉 𝑉 ∆𝑉/𝑇𝑎𝑥𝑎𝑑𝑒𝐹𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑐𝑚 / 𝑠 𝜌 𝑘𝑔/𝑐𝑚

[00149] Em que𝑀 , 𝑀 são as massas das partes do contêiner acima do nível de fluido (1116), no primeiro ponto de localização 1 e no segundo ponto de localização 2, e 𝜌 é a densidade do fluido.

[00150] Em algumas modalidades, a velocidade angular é derivada da velocidade vertical e do comprimento entre o eixo de rotação e o ponto no qual a força é exercida devido ao movimento vertical. 𝑣 𝑟 em que𝑟 é a distância entre o eixo de rotação e o ponto no qual os cabos estão conectados, por exemplo, os pontos (1130-1/1130-2) conforme representado nas Figuras 11A e 11B, respectivamente.

[00151] Em algumas modalidades, a quantidade de força necessária para alterar a posição das estruturas de suporte (1170/170) é derivada das forças internas que atuam dentro do módulo (1100/110/100) e as forças externas exercidas sobre o módulo (1100/110/100).

[00152] Em algumas modalidades, as forças internas incluem o atrito entre as porções de interação do módulo (1100/100) e as forças criadas pela posição do centro de massa da estrutura (1170/170) em relação ao seu eixo de rotação. Em algumas modalidades, quando o centro de massa está posicionado acima de seu eixo de rotação, as estruturas de suporte (1170/170) podem inclinar e cair para o lado dos módulos (1100/110/100). Em algumas modalidades, para ângulos maiores, a força de queda das estruturas de suporte (1170/170) pode aumentar. Em algumas modalidades, quando o centro de massa está posicionado abaixo de seu eixo de rotação, e nenhuma outra força é aplicada a ele, as estruturas de suporte (1170/170) inclinam para atingir um estado horizontal.

[00153] Em algumas modalidades, as forças externas exercidas no módulo (1100/110/100) incluem forças de correntes de vento que são exercidas principalmente nas estruturas de suporte (1170/170). Em algumas modalidades, as forças externas exercidas no módulo (1100/110/100) incluem os acréscimos de peso dinâmico ao sistema, como funcionários de manutenção, animais, tais como, por exemplo, pássaros descansando no módulo (1100/110/100), precipitantes, e água pulverizada, forças sobre o módulo (1100/110/100) aplicadas por ondas.

[00154] Em algumas modalidades, e a fim de controlar e/ou supervisionar o movimento do módulo (1100/110/100) e/ou das estruturas de suporte (1170/170), o módulo (1100/100) é construído de modo que o momento ou a força do contêiner vezes o comprimento do eixo em relação ao ponto de articulação (1112/172a/172b) do eixo de rotação (por exemplo, o comprimento L das estruturas de suporte (1170/170) conforme representado na Figura 11A) é maior do que a soma das forças externas e internas exercidas sobre o módulo (1100/110/100) e/ou estruturas de suporte (1170/170). Em algumas modalidades, o mesmo processo pode ser calculado para quando o movimento do módulo (1100/110/100) é controlado por uma pluralidade de tipos de engrenagens. Em algumas modalidades, a pluralidade de tipos de engrenagens é configurada para converter o movimento vertical do contêiner em movimento angular das estruturas de suporte (1170/170).

[00155] Em algumas modalidades, usar o contêiner (1140/140) e/ou a flutuabilidade do contêiner (1140/140) e/ou o peso da água dentro do contêiner (1140/140) permite combater as forças de rotação que são extraídas para as estruturas de suporte (1170/170). Em algumas modalidades,

a principal força de rotação externa é exercida sobre as estruturas de suporte (1170/170) pelo vento. Em algumas modalidades, o contêiner (1140/140) é acoplado às estruturas de suporte (1170/170) por meio de um ou mais cabos e/ou hastes, de modo que as forças externas aplicadas às estruturas de suporte (1170/170) sejam exercidas sobre o contêiner (1140/140) e são contrariados pela flutuabilidade ou peso do contêiner (1140/140), evitando assim o movimento excessivo das estruturas de suporte (1170/170).

[00156] Em algumas modalidades, a flutuabilidade do contêiner (1140/140) e/ou as forças gravitacionais do contêiner mudam de acordo com uma mudança de força e/ou direção do vento, para manter o equilíbrio das forças. Estas mudanças de forças contrariam diretamente a força de rotação aplicada pelo vento na estrutura (1170/170) sem nenhuma tensão de rotação aplicada no ponto de articulação (1112/172a/172b). Em algumas modalidades, a posição do módulo (1100/110/100) é ajustada para compensar o efeito da velocidade variável do vento de tal forma que o módulo (1100/110/100) está em equilíbrio mecânico no ângulo desejado da estrutura (1170/170), e nenhuma força de oposição rotacional (para diferenciar de, por exemplo, forças lineares que atuam no módulo), tensionam as diferentes partes do módulo (1100/110/100), por exemplo, o ponto de articulação (1112/172a/172b).

[00157] Em algumas modalidades, as forças dos ventos causam movimento indesejado da estrutura de suporte (1170/170). Em algumas modalidades, as forças dos ventos fazem com que a estrutura de suporte (1170/170) se mova, de modo que a estrutura de suporte (1170/170) não seja posicionada em um ângulo desejado. Em tais casos, o contêiner (1140/140), que está acoplado à estrutura de suporte (1170/170) se move verticalmente em relação ao nível de água (1116), o que por sua vez pode fazer com que as forças de flutuabilidade e peso saiam do equilíbrio, causando uma força dinâmica, oposta na direção do movimento indesejado. Em algumas modalidades, a magnitude dessas forças dinâmicas de flutuabilidade e peso correspondem à mudança de ângulo da estrutura de suporte (1170/170) de sua posição desejada. Por exemplo, para forças que causam um aumento do ângulo da estrutura de suporte (1170/170) em relação à posição desejada, empurrando assim o contêiner (1140/140) para baixo na água, a flutuação contrária do contêiner aumenta em magnitude conforme a estrutura (1170/170) é empurrada para longe de sua posição desejada. Em algumas modalidades, tais forças de amortecimento dinamicamente empurram a estrutura (1170/170) de volta ao equilíbrio na posição desejada.

[00158] Em algumas modalidades, um plano de seção transversal do contêiner (1140/140), que é paralelo ao nível de fluido (1116) no qual o contêiner (1140/140) flutua, define a magnitude das forças de flutuabilidade e peso agindo para manter o equilíbrio na posição desejada. Em algumas modalidades, a geometria do contêiner (1140/140) é estruturada de modo que a seção transversal do contêiner (1140/140) varie ao longo da faixa de movimento vertical. Em algumas modalidades, o contêiner (1140/140) é estruturado de modo que a área da seção transversal do contêiner (1140/140) seja suficiente para que a flutuabilidade e o peso se oponham às forças do vento.

[00159] Em algumas modalidades, a área da seção transversal é ajustada em cada contêiner (1140/140), de acordo com algumas modalidades da presente invenção, a amplitude de movimento vertical desejada. Por exemplo, na ilustração representada pela Figura 11B, a magnitude das forças de flutuabilidade e peso geradas em cada seção de repetição da faixa de movimento vertical (por exemplo, 1 cm), é maior na seção média da faixa de movimento vertical enquanto as estruturas de suporte (1170/170) área horizontal e/ou paralela ao nível de fluido (1116).

[00160] Em algumas modalidades, além das forças de amortecimento alcançadas pelo contêiner (1140/140), o módulo compreende um mecanismo adicional de amortecimento de forças indesejadas. Em algumas modalidades, o módulo compreende um mecanismo de amortecimento de força.

Por exemplo, em algumas modalidades, o mecanismo compreende um ou mais de um balde, um saco ou contêiner.

[00161] Em algumas modalidades, como na modalidade exemplar representada pela Figura 11C, o módulo (1150/1100/110/100) compreende um ou mais contêineres adicionais (1108). Em algumas modalidades, um ou mais contêineres adicionais (1108) são acoplados à estrutura de suporte (1170/170) em uma ou mais extremidades dos mesmos. Em algumas modalidades, um ou mais contêineres adicionais (1108) são acoplados à estrutura de suporte (1170/170 por meio de um ou mais cabos (1122).

[00162] Em algumas modalidades, os contêineres adicionais (1108) compreendem uma câmara configurada para ser preenchida com fluido. Em algumas modalidades, os contêineres adicionais (1108) compreendem um ou mais orifícios (1110) que são configurados para fornecer comunicação de fluido entre a câmara do contêiner adicional (1108)e o corpo de água. Em algumas modalidades, o fluxo de fluido para dentro e para fora dos contêineres (1108) é determinado pelo tamanho do aparelho (1110). Em algumas modalidades, a velocidade desejada do quadro (1170/170) move o contêiner (1108) verticalmente para cima ou para baixo, fazendo com que a água do corpo d'água flua para dentro ou para fora dos contêineres a uma certa velocidade de acordo com a seção transversal dos contêineres (1108) no nível da água (1116). Em algumas modalidades, o aparelho (1110) é dimensionado de modo a permitir o fluxo livre de água causado pela velocidade desejada, normalmente lenta, do quadro (1170/170).

[00163] Em algumas modalidades, as forças externas que atuam no módulo (1150/1100/110/100) empurram a estrutura (1170/170) de sua posição desejada a uma velocidade maior do que a desejada. Em algumas modalidades, para tais velocidades indesejados, devido ao fluxo contido permitido através do aparelho (1110), o fluxo de fluido para dentro e/ou para fora dos contêineres (1108) adicionais através de um ou mais orifícios (1110), é insuficiente para manter o equilíbrio. Por conseguinte, a água acumulada no contêiner (1108) acima do nível de água (1116) ou uma seção vazia de fluido é gerada no contêiner (1108), abaixo do nível de água (1116). Em ambos os casos, a flutuabilidade ou as forças de peso geradas estão na direção oposta do movimento indesejado e podem ser usadas como forças de amortecimento adicionais. Em algumas modalidades, e de forma semelhante aos movimentos indesejados do contêiner (1140/140) e às forças contrárias, peso e flutuabilidade, forças geradas por eles, a magnitude das forças de amortecimento geradas pelos contêineres (1108) fica mais forte à medida que a velocidade indesejada da mesa é maior. Desse modo, em algumas modalidades, para os casos em que o ângulo da posição da estrutura de suporte (1170/170) em relação à posição desejada da estrutura de suporte (1170/170) aumenta em velocidades indesejadas mais altas, então a força contrária exercida sobre o módulo (1150/1100/110/100) pelo contêiner adicional (1108) aumenta. Em algumas modalidades, por exemplo, tal como representado em 11D, ter contêineres (1108) em ambos os lados da estrutura (1170/170) permite usar apenas o peso adicionado gerado em velocidades de quadro mais altas do que o desejado. De acordo com a direção da velocidade indesejada, a água nos contêineres (1108) se acumula acima do nível da água (1116) em ambos os lados da estrutura, gerando uma força de amortecimento equivalente puxando a estrutura de volta para a posição desejada através dos cabos (1122).

[00164] As descrições das várias modalidades da presente invenção foram apresentadas para fins de ilustração, mas não se destinam a ser exaustivas ou limitadas às modalidades divulgadas. Muitas modificações e variações serão evidentes para aqueles versados na técnica sem se afastar do escopo e do espírito das modalidades descritas. A terminologia usada neste documento foi escolhida para melhor explicar os princípios das modalidades, a aplicação prática ou aprimoramento técnico sobre as tecnologias encontradas no mercado, ou para permitir que outros versados na técnica compreendam as modalidades divulgadas neste documento.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Módulo flutuante caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos uma base configurada para ser sustentada de maneira flutuante dentro de um corpo de água; pelo menos um contêiner de retenção de fluido dimensionado e equipado para ser conectado com a dita pelo menos uma base e para se mover em uma dimensão vertical em relação à dita pelo menos uma base; e em que uma posição vertical do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido em relação à dita base é determinado, pelo menos em parte, por um nível de fluido no dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido.

2. Módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos seguintes é considerado verdadeiro (a) a dita pelo menos uma base define um espaço dentro da mesma; ainda em que o dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido é dimensionado e equipado para ser recebido dentro do dito espaço; (b) em que a dita pelo menos uma base é um recipiente e o dito espaço é uma câmara interna do dito recipiente; adicionalmente, em que o dito recipiente é um recipiente de parede dupla que compreende uma parede externa e uma parede interna, e em que um espaço intermediário entre as ditas paredes externa e interna é configurado para ser pelo menos parcialmente preenchido com um lastro que compreende pelo menos um selecionado a partir de um grupo que consiste em líquido, sólido e qualquer combinação dos mesmos; (c) qualquer combinação dos mesmos.

3. Módulo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma base compreende pelo menos dois cascos dispostos em uma posição espaçada, em que os ditos cascos estão rigidamente interconectados um ao outro e em que o dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido está disposto entre os ditos cascos, ainda em que os ditos cascos são produzidos a partir de pelo menos um selecionado a partir de um grupo que consiste em cascos sólidos, pelo menos parcialmente ocos, totalmente ocos e qualquer combinação dos mesmos.

4. Módulo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos seguintes está sendo considerado verdadeiro (a) a dita base é pelo menos parcialmente preenchida com um lastro que compreende pelo menos um selecionado a partir de um grupo que consiste em um líquido, um sólido e qualquer combinação dos mesmos; (b) a dita base está em comunicação de fluido com o dito corpo de água; (c) qualquer combinação dos mesmos.

5. Módulo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma estrutura de montagem acoplada à dita pelo menos uma base em um engate de vedação contra a saída de líquidos para o interior da dita pelo menos uma base e configurada para montar de forma rotativa pelo menos um painel solar na mesma, em que o dito painel solar pode ser inclinado em torno de um ponto de articulação em relação à dita estrutura de montagem, em que a dita estrutura de montagem compreende pelo menos uma abertura dimensionada e formada para se ajustar ao dito pelo menos um contêiner e permitir o dito movimento na dita dimensão vertical.

6. Módulo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um mecanismo de inclinação configurado para traduzir o dito movimento na dita dimensão vertical do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido para o dito movimento articulável do dito pelo menos um painel solar em torno do dito ponto de articulação; ainda em que o dito mecanismo de inclinação é configurado para inclinar o dito pelo menos um painel solar entre 25° e 75° para qualquer lado em relação à horizontal; em resposta a pelo menos um selecionado a partir de um grupo que consiste na direção do sol, vento, condições ambientais, mudança das estações e qualquer combinação dos mesmos; ainda em que o dito mecanismo de inclinação é configurado, de modo que um centro de gravidade do dito painel solar esteja localizado abaixo ou no dito ponto de articulação.

7. Módulo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de inclinação compreende pelo menos um mecanismo selecionado a partir de um grupo que consiste em: (a) um mecanismo de inclinação de cabo e polia, que compreende: (i) pelo menos um primeiro cabo acoplado à porção superior do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; (ii) pelo menos um segundo cabo acoplado à porção inferior do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; o dito pelo menos um primeiro cabo e o dito pelo menos um segundo cabo são acoplados ao dito pelo menos um painel solar em duas extremidades opostas do mesmo, de modo que o dito movimento vertical do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido exerça forças de tração em pelo menos um de um grupo que consiste em pelo menos um primeiro cabo, pelo menos um segundo cabo e qualquer combinação dos mesmos resulte no movimento de articulação do dito pelo menos um painel solar, (b) um mecanismo de inclinação em forma de manivela, (c) um mecanismo de inclinação de fenda arqueada, que compreende: pelo menos uma estrutura de suporte em comunicação com o dito pelo menos um painel solar, que compreende um ou mais suportes tendo uma fenda guia arqueada em que o dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido está em comunicação com pelo menos um pino guia encaixado dentro da dita fenda guia; de modo que o dito movimento na dita dimensão vertical de pelo menos um contêiner de retenção de fluido seja assim traduzido em movimento angular da dita estrutura de suporte e do dito pelo menos um painel solar, (d) um paralelogramo com um quadro simétrico subaquático, (e) um paralelogramo com um quadro assimétrico subaquático e hastes de empurrar/puxar; e qualquer combinação dos mesmos.

8. Módulo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma unidade de controle em comunicação de fluido com o dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido, em que a unidade de controle é configurada para ajustar seletivamente um nível de fluido dentro do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido, adicionalmente em que pelo menos um dos seguintes é considerado verdadeiro (a) o dito módulo compreende ainda pelo menos um tubo conectado entre a dita unidade de controle e o dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; (b) a dita unidade de controle compreende ainda pelo menos uma bomba configurada para bombear o dito fluido para dentro e/ou para fora do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido através do dito pelo menos um tubo; (c) a dita unidade de controle é configurada para ajustar o dito nível de fluido dentro do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido com base, pelo menos em parte, na posição do sol na eclíptica em relação à localização geográfica do módulo; (d) o dito módulo compreende ainda pelo menos um tubo; o dito tubo é montado na parte mais baixa do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido e tem pelo menos uma porção flexível para não interromper o dito movimento auxiliar na dimensão vertical do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; (e) o dito módulo compreende adicionalmente pelo menos uma bomba em um sistema de enchimento/esvaziamento de fluido fechado, em que o fluido pode ser transferido do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido para outro; e (f) qualquer combinação dos mesmos.

9. Sistema caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de módulos flutuantes que compreendem cada um: pelo menos uma base configurada para ser suportada de forma flutuante dentro de um corpo de água, e pelo menos um contêiner de retenção de fluido dimensionado e equipado para ser conectado com a dita pelo menos uma base, adaptado para se mover na dimensão vertical em relação à dita pelo menos uma base, em que uma posição vertical do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido em relação à dita pelo menos uma base é baseado, pelo menos em parte, em um nível de fluido no dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; uma armação que compreende membros de armação configurados para interconectar rigidamente pelo menos dois das ditas bases ao pelo menos um módulo dentre uma pluralidade de módulos flutuantes em um arranjo especificado; e uma unidade de controle em comunicação de fluido com cada um dos ditos pelo menos um contêiner de retenção de fluido, em que a unidade de controle é configurada para ajustar seletivamente um nível de fluido dentro do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de módulos é disposta em um campo de matriz de grade que compreende pelo menos uma linha e pelo menos uma coluna.

11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos seguintes é considerado verdadeiro (a) a dita pelo menos uma base define um espaço dentro da mesma; ainda em que o dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido é dimensionado e equipado para ser recebido dentro do dito espaço; (b) em que a dita pelo menos uma base é um recipiente e o dito espaço é uma câmara interna do dito recipiente; adicionalmente, em que o dito recipiente é um recipiente de parede dupla que compreende uma parede externa e uma parede interna, e em que um espaço intermediário entre as ditas paredes externa e interna é configurado para ser pelo menos parcialmente preenchido com um lastro que compreende pelo menos um selecionado a partir de um grupo que consiste em líquido, sólido e qualquer combinação dos mesmos; (c) qualquer combinação dos mesmos..

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma base compreende pelo menos dois cascos dispostos em uma posição espaçada, em que os ditos cascos estão rigidamente interconectados um ao outro e em que o dito espaço é disposto entre os mesmos ditos cascos, ainda em que os ditos cascos são produzidos a partir de pelo menos um selecionado a partir de um grupo que consiste em cascos sólidos, pelo menos parcialmente ocos, totalmente ocos e qualquer combinação dos mesmos.

13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos um dos seguintes é considerado verdadeiro (a) base é pelo menos parcialmente preenchida com um lastro que compreende pelo menos um selecionado a partir de um grupo que consiste em líquido, sólido e qualquer combinação dos mesmos; (b) a dita base está em comunicação de fluido com o dito corpo de água; (c) qualquer combinação dos mesmos.

14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma base compreende ainda uma estrutura de montagem acoplada à dita pelo menos uma base em um engate de vedação contra a saída de líquidos para o interior da dita pelo menos uma base, e configurada para montar de forma rotativa pelo menos um painel solar na mesma, e em que o dito pelo menos um painel solar pode ser inclinado em torno de um ponto de articulação em relação à dita estrutura de montagem, em que a dita estrutura de montagem compreende pelo menos uma abertura dimensionada e formada para se ajustar ao dito pelo menos um contêiner e permitir o dito movimento na dita dimensão vertical..

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma base compreende ainda um mecanismo de inclinação configurado para traduzir o dito movimento na dita dimensão vertical do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido para o dito movimento articulável do dito pelo menos um painel solar em torno do dito ponto de articulação, ainda em que o dito mecanismo de inclinação é configurado para inclinar o dito pelo menos um painel solar entre 25° e 75° para qualquer lado em relação à horizontal; ainda em que o dito mecanismo de inclinação é configurado, de modo que um centro de gravidade do dito painel solar esteja localizado abaixo ou no dito ponto de articulação.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de inclinação compreende pelo menos um mecanismo selecionado a partir de um grupo que consiste em (a) um mecanismo de inclinação de cabo e polia que compreende: (i) pelo menos um primeiro cabo acoplado à porção superior do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; (ii) pelo menos um segundo cabo acoplado à porção inferior do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; o dito pelo menos um primeiro cabo e o dito pelo menos um segundo cabo são acoplados ao dito pelo menos um painel solar em duas extremidades opostas do mesmo, de modo que o dito movimento vertical do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido exerça forças de tração em pelo menos um de um grupo que consiste em pelo menos um primeiro cabo, pelo menos um segundo cabo e qualquer combinação dos mesmos resulte no movimento de articulação do dito pelo menos um painel solar, (b) um mecanismo de inclinação em forma de manivela, (c) um mecanismo de inclinação de fenda arqueada, que compreende: pelo menos uma estrutura de suporte em comunicação com o dito pelo menos um painel solar, que compreende um ou mais suportes tendo uma fenda guia arqueada em que o dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido está em comunicação com pelo menos um pino guia encaixado dentro da dita fenda guia; de modo que o dito movimento na dita dimensão vertical de pelo menos um contêiner de retenção de fluido seja assim traduzido em movimento angular da dita estrutura de suporte e do dito pelo menos um painel solar, (d) um paralelogramo com um quadro simétrico subaquático, (e) um paralelogramo com um quadro assimétrico subaquático e hastes de empurrar/puxar; e qualquer combinação dos mesmos.,.

17. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma unidade de controle em comunicação de fluido com o dito pelo menos um contêiner, em que a unidade de controle é configurada para ajustar seletivamente um nível de fluido dentro do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido, adicionalmente em que pelo menos um dos seguintes é considerado verdadeiro (a) o dito módulo compreende ainda pelo menos um tubo conectado entre a dita unidade de controle e o dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; (b) a dita unidade de controle compreende ainda pelo menos uma bomba configurada para bombear o dito fluido para dentro e/ou para fora do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido através do dito pelo menos um tubo; (c) a dita unidade de controle é configurada para ajustar o dito nível de fluido dentro do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido com base, pelo menos em parte, na posição do sol na eclíptica em relação à localização geográfica do módulo; (d) o dito módulo compreende ainda pelo menos um tubo; o dito tubo é montado na parte mais baixa do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; (e) o dito módulo compreende adicionalmente pelo menos uma bomba em um sistema de enchimento/esvaziamento de fluido fechado, em que o fluido pode ser transferido do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido para outro; e (f) qualquer combinação dos mesmos.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos seguintes é considerado verdadeiro (a) o dito pelo menos um painel solar é ainda configurado para inclinação em uníssono; (b) a dita armação compreende ainda uma ou mais linhas configuradas para amarrar o dito sistema; (c) as ditas uma ou mais linhas são ainda configuradas para facilitar o ajuste de um ângulo de azimute do dito sistema; (d) o dito sistema compreende adicionalmente pelo menos uma bomba em um sistema de enchimento/esvaziamento de fluido fechado, em que o fluido pode ser transferido do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido para outro; e (e) qualquer combinação dos mesmos.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos um selecionado a partir de um grupo que consiste em (a) pelo menos uma linha que se estende para fora da dita armação para alcançar pelo menos um selecionado a partir de um grupo que consiste em pontos de ancoragem em terra, uma boia de amarração, um sistema de amarração e ancoragem e qualquer combinação dos mesmos; (b) pelo menos um arranjo de amarração e ancoragem tipo “ioiô” horizontal que compreende duas ou mais linhas que envolvem a dita armação em direções opostas de modo a facilitar o posicionamento rotacional da dita armação, de modo que, quando a força de rotação for aplicada à dita armação, isso resultará no afrouxamento de pelo menos uma das ditas duas ou mais linhas, enquanto aumenta a tensão em uma segunda linha; e (c) qualquer combinação dos mesmos. .

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma velocidade do movimento vertical vv, considerando uma mudança de peso do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido, é representado pela seguinte equação: em que M1, M2 são as massas das partes do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido acima do nível de fluido, no primeiro ponto de localização 1 e no segundo ponto de localização 2, e pw é a densidade do fluido.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos um mecanismo de amortecimento de força, que compreende pelo menos um contêiner adicional, o dito pelo menos um contêiner adicional é acoplado à dita armação, o dito pelo menos um contêiner adicional compreende um ou mais orifícios, configurados para fornecer comunicação de fluido entre o dito pelo menos um contêiner adicional e o corpo de água.

22. Método caracterizado pelo fato de que compreende:

(a) fornecer o sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 21; (b) interconectar de forma rígida as ditas pelo menos duas bases do dito pelo menos um módulo em um arranjo especificado; (c) conectar de forma fluida uma unidade de controle com o dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido, em que a unidade de controle é configurada para ajustar seletivamente um nível de fluido dentro do dito pelo menos um contêiner de retenção de fluido; e (d) implantar o dito sistema em um corpo de água. .