BRPI0710695A2 - instalação de geração de energia rotativa para obtenção de energia elétrica a partir de um fluxo de água - Google Patents

Abstract

INSTALAçãO DE GERAçãO DE ENERGIA ROTATIVA PARA OBTENçãO DE ENERGIA ELéTRICA A PARTIR DE UM FLUXO DE áGUA A invenção refere-se a uma instalação de geração de energia rotativa para geração de energia elétrica a partir de um fluxo de água, abrangendo: uma turbina hidráulica (2); um gerador elétrico (3) que é acionado pela turbina hidráulica (2); um corpo de suporte (5), ao qual é associado um primeiro eixo geométrico (11); um corpo de góndola (4), ao qual é associado um segundo eixo geométrico (12) que é angulado com relação ao primeiro eixo geométrico, e que é móvel em relação ao corpo de suporte (5); um cabo de conexão (7), que se estende do gerador elétrico (3) através do corpo de góndola (4) até o corpo de suporte (5); uma conexão articulada (6) entre o corpo de suporte (5) e o corpo de góndola (4) com um dispositivo que transmite um movimento de rotação do corpo de góndola (4) em tomo do primeiro eixo geométrico (11) que é associado ao corpo de suporte (5) em um movimento de rotação do corpo de góndola (4) em tomo do segundo eixo geométrico (12) associado ao mesmo, de tal maneira que a torção do cabo de conexãocabo de conexão (7) é limitada.

Description

"INSTALAÇÃO DE GERAÇÃO DE ENERGIA ROTATIVA PARAOBTENÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA A PARTIR DE UM FLUXO DEÁGUA"

A invenção refere-se a uma instalação de geração de energiarotativa para geração de energia elétrica a partir de um fluxo de água, emparticular a partir de uma corrente oceânica ou fluxo de água corrente.

Instalações de geração de energia submersíveis, configuradasindependentemente de estruturas de barragens, as quais são acionadas pormeio da energia cinética de um fluxo de água, em particular de uma correnteoceânica, representam um grande potencial para o aproveitamento de fontesde energia regenerativas. Neste caso, até mesmo uma reduzida velocidade defluxo de aproximadamente 2 a 2,5 m/s pode ser utilizada para a geração deenergia econômica em virtude da alta densidade do meio de fluxo. Relaçõesde fluxo deste tipo podem estar presentes ou como corrente das marés ou sãousadas outras correntes oceânicas, as quais, em particular, podem atingirvelocidades economicamente valiosas em estreitos marítimos, fluxos oucorrentes deste tipo podem acionar usinas hidrelétricas que apresentam umaconfiguração similar às de instalações de energia eólica, isto é, como turbinashidráulicas são utilizadas rodas motrizes com lâminas de rotor. São, sobretudotambém imagináveis outros conceitos de turbinas hidráulicas, talvez turbinasverticais e turbinas tubulares. Além da faixa de aplicação de uma geração deenergia a partir de corrente oceânica, tais instalações de geração de energiasubmersíveis, que estão situadas livres, podem ser também utilizadas emmeios aquáticos fluentes, nos quais estágios de barragem com turbinashidráulicas integradas não podem ser construídos em virtude regulamentos deproteção do meio ambiente ou da navegação marítima.

A GB 2431 207 Al descreve uma turbina submarina com umcorpo de suporte e um corpo de gôndola para a recepção de um rotor deturbina. Neste caso, o corpo de gôndola é articulado no corpo de suporte, demodo que ele pode ser pivotado entre uma posição vertical e uma posiçãohorizontal.

A US 6 104 097 descreve uma instalação de turbina. Estaabrange novamente um corpo de suporte vertical corpo de suporte e um corpode gôndola horizontal fixado em sua extremidade superior.

Sendo uma corrente de maré utilizada para a geração deenergia, então a instalação de geração de energia deve ser adaptada àsdireções cambiantes de fluxo ou corrente. Para a solução deste objetivo foramtrilhados distintos princípios; um deles consiste em configurar de tal maneiraa turbina hidráulica que esta pode ser submetida a fluxo a partir de diferentesdireções. Sendo utilizada, por exemplo, uma turbina hidráulica em forma dehélice, então isto pode ser produzido por meio de uma rotação das lâminas deturbina por 180°. Um princípio alternativo para a adaptação a diferentesdireções de afluxo consiste em girar a turbina hidráulica. Para evitar, para esteconceito, dispendiosas soluções de engrenagem e passagens de rotação, emconexão com uma turbina hidráulica disposta rotativa com um geradorestacionário, toda a unidade estrutural consistindo de turbina hidráulica,talvez uma tal turbina em configuração de hélice, e gerador elétrico, éconduzida como unidade juntamente com a corrente. Sistemas conhecidosabrangem instalações submersíveis, as quais são providas com corpos deascensão e que são ancoradas através de sistemas de cabo no fundo do mar,ou no fundo do meio aquático fluente. Um tal princípio permite umaadaptação automática a uma direção de fluxo variável, em que não somentefluxos a partir de duas direções principais, mas também afluxos a partir detodo o círculo podem ser utilizados.

O desvantajoso nas conhecidas usinas elétricas, que se situamlivres, é, todavia, que, por meio de um movimento de rotação que se repeteconstantemente, é introduzido um grau de torção constantemente crescentedaqueles componentes que representam uma conexão com elementosestacionários e que podem ser propriamente configurados através dearticulações rotativas. Um exemplo para isto é o cabo de conexão para oestabelecimento de uma ligação de rede do gerador elétrico bem como deoutras conexões de cabo que estabelecem uma conexão com uma umdispositivo de controle e monitoração central.

A invenção tem como objetivo, por conseguinte, indicar umainstalação de geração de energia, que se situa livre, para geração de energiaelétrica a partir de um fluxo de água, a qual usa a energia cinética que édisponível no fluxo de água, com um alto grau de eficiência, em que a turbinahidráulica, quando de direções de fluxo variáveis, deve ser perseguida, semque, quando de movimentos de rotação repetidos em torno de um pontoestacionário da instalação, conexões de cabo sejam submetidas a uma torçãomuito forte. Além disto, instalação de geração de energia deve serconfigurada de maneia simples com vistas à construção e técnica defabricação.

O objetivo que serve de base à invenção é atingido por meiode uma instalação de geração de energia rotativa com as características deacordo com a reivindicação independente. Desenvolvimentos vantajososresultam das reivindicações subordinadas.

A invenção tem como base, como ponto de partida, oconhecimento que uma instalação de geração de energia eficiente, que se situalivre, apresenta uma gôndola giratória para a recepção de um gerador elétrico,que é acionado pelo menos indiretamente por uma turbina hidráulica, quepode se co-movimentar giratoriamente em torno de um ponto de conexãoestacionário com o fluxo. Por conseguinte, a turbina hidráulica é perseguidaou de forma ativa por meio de um acionamento de ajuste ou de forma passivapor meio da pressão de fluxo e se ajusta sempre de forma ótima com relaçãoàs respectivas condições e fluxo existentes. Particularmente preferida é, aqui,uma concretização, em que a gôndola e, com esta, a unidade consistindo deturbina hidráulica e gerador elétrico, apresenta uma certa distância a partirdeste ponto de rotação, a fim de poder configurar o plano de rotação daturbina hidráulica a uma tal distância com relação às outras estruturas desuporte, que esta turbina hidráulica é percorrida por fluxo de forma tãotranqüila quanto possível. Transformando isto para a utilização de um corpode gôndola que é provido entre o ponto de articulação e a gôndola, e que, deforma particularmente preferida, representa um elemento rígido na forma deum tubo ou de uma estrutura de suporte.

Caso o corpo de gôndola e a gôndola instalada no mesmo,juntamente com gerador elétrico e turbina hidráulica executem ummovimento de rotação em um plano substancialmente horizontal em tomo doponto de rotação para o rastreamento de fluxo, então, caso não seja executadoapenas um movimento de vaivém, isto é, uma inversão regular do sentido derotação, então ocorrerá inevitavelmente uma torção do cabo de conexão, aqual se estende do gerador elétrico para o ponto de conexão e para adiantepara o corpo de suporte que se segue àquele ao longo, para a conexão de terra.Para a solução desta problemática, os inventores reconheceram que umatorção pode ser então evitada quando, sincronamente em relação aomovimento de rotação em um plano horizontal em torno do ponto de rotação,o corpo de gôndola e o gerador elétrico retido dentro do mesmo e, assim,também a parte do cabo de conexão, que se estende do ponto de conexão até ogerador elétrico, executa um movimento de rolamento com uma taxa derotação que corresponde ao movimento de rastreamento.

O princípio pode ser ilustrado com base em uma mangueiraflexível que é firmemente retida nas extremidades, na posição encurvada. Noensaio, para girar uma extremidade em torno do eixo geométrico da outrapeça parcial, se seguirá uma torção da mangueira flexível ou tem que seradmitido um movimento de rotação da extremidade revolvente em torno deseu eixo geométrico próprio. Transmitido para uma instalação de geração deenergia de acordo com o gênero, isto significa que esta apresenta um corpo desuporte que é estacionário e, por exemplo, pode ser ancorado sobre o fundodo mar na forma de um pilar. Neste corpo de suporte se encontra umaconexão articulada com um corpo de gôndola, a qual suporta, na extremidadeoposta à conexão articulada, a gôndola e, com esta, a unidade consistindo degerador elétrico e turbina hidráulica. Ao longo do gerador elétrico na gôndolaou por meio do corpo de gôndola e através da conexão articulada corre umcabo de conexão para corpo de suporte e dali para adiante para o ponto dealimentação de energia para a instalação de geração de energia elétrica. Estecabo de conexão é então submetido a uma torção, quando a conexãoarticulada apresenta um dispositivo que, na ocorrência de um movimento derotação do corpo de gôndola e, assim, da gôndola, da instalação de geração deenergia, em torno do corpo de suporte para o rastreamento de fluxo, estesimultaneamente é transmitido para um movimento de rotação do corpo degôndola em torno de seu eixo de rotação próprio, e, assim, realiza ummovimento de rotação da peça parcial do cabo de conexão, que se encontraneste corpo de gôndola, bem como do gerador elétrico retido dentro daquele,sincronamente com relação ao movimento de rastreamento. Dito de maneiramais precisa, isto produz o fato de que, na associação de um primeiro eixogeométrico ao corpo de suporte, em torno do qual é realizado um movimentode rotação por ocasião do rastreamento de fluxo, e uma correspondenteassociação de um segundo eixo geométrico ao corpo de gôndola, a taxa derotação em torno do primeiro eixo tem que corresponder à taxa de rotação emtorno do segundo eixo geométrico, de modo que o corpo de gôndola, pararealizar o movimento de rotação em torno do primeiro eixo geométrico,executa ao mesmo tempo um movimento de rolamento no sentido de duasrodas dentadas cônicas que engatam uma com a outra em uma transmissão derodas cônicas com uma relação de relação de transmissão de 1:1.

Digno de nota é o fato de que o primeiro eixo geométrico, queé associado ao corpo de suporte estacionário, e o segundo eixo geométrico,associado ao corpo de gôndola, em geral não têm que coincidir com o efetivoeixo geométrico de corpo; este será em particular o caso quando uma estruturade várias partes ou encurvada é realizada. Em lugar disto, a fixação de umprimeiro eixo geométrico e de um segundo eixo geométrico serve somentepara a ilustração dos eixos geométricos, em torno dos quais tem que serexecutado um movimento de rotação síncrono para impedir uma torção decabo. Além disto, o primeiro eixo geométrico e o segundo eixo geométriconão têm que ser necessariamente em ângulo reto um com relação ao outro;assim, é imaginável que o corpo de gôndola siga, em seu movimento, umacurva de envoltório em forma de funil.

Para a realização de uma conexão articulada, a qual satisfaz asexigências de acordo com a invenção, pode ser utilizada ou uma conexãoelástica, a qual acolhe as forças de tração ou de compressão que surgem pormeio do fluxo de água na direção do segundo eixo geométrico e, com isto, aolongo do corpo de gôndola, e geram forças contrárias contra uma torção e,com isto, em um movimento de rotação em torno do primeiro eixogeométrico, que é associado ao corpo de suporte, deve realizar o requeridomovimento de rotação síncrono do corpo de gôndola e, assim, do geradorelétrico, em torno do segundo eixo geométrico. De acordo com umaalternativa de concretização, estas duas funções são separadas. A transmissãodo movimento de rotação do primeiro eixo geométrico para o segundo eixogeométrico é efetuada por meio da interação de elementos com fecho devido àforma e/ou à força. No caso mais simples, estes são rodas dentadas queengrenam uma com a outra, por exemplo, duas rodas cônicas. A outra funçãoda segurança do corpo de gôndola no corpo de suporte e a recepção de forçasde empuxe e forças de tração introduzidas através da turbina hidráulica aolongo do segundo eixo geométrico podem então ser efetuadas através de umelemento separado da mesma no sentido de um tirante de ancoragem, pormeio do qual é assegurado que o fecho devido à forma e/ou à força para arealização da rotação síncrona em torno do primeiro e segundo eixosgeométricos é contantemente mantido.

A idéia de acordo com a invenção pode ser utilizada tanto paraum rastreamento ativo, em que a instalação de geração de energia éforçosamente conduzida em torno do primeiro eixo geométrico, o qual éassociado ao corpo de suporte, como também para um rastreamento passivoem virtude da pressão de fluxo. No primeiro caso, é possível configurar ainstalação de geração de energia como rotor de barlavento ou sotavento; nocaso de um rastreamento passivo somente podem ser utilizados rotores desotavento. Além disto, para um conceito de acordo com a invenção ocorre, nocaso de um rastreamento passivo, em virtude dos momentos de gerador, umadefasagem angular a partir do ajuste ótimo para uma determinada direção defluxo. Esta surge pelo fato de que o momento de gerador do gerador elétrico étransmitido através de sua ancoragem para o corpo de gôndola, com um quesurge um momento de rotação em torno do segundo eixo geométrico que éassociado ao corpo de gôndola, o qual, em virtude do acoplamento axialsíncrono de acordo com a invenção entre o primeiro e o segundo eixos, étransformado em um momento de rotação em torno do eixo geométrico porúltimo citado, isto é, o eixo geométrico do corpo de apoio. Segue-se daí umcerto movimento de rotação em torno do segundo eixo geométrico a partir daposição ótima, após o que, em virtude da corrente que é aplicada, forçascontrárias são geradas até que se ajuste um equilíbrio quando de umadeterminada desasagem angular. Esta defasagem angular é, sobretudo,pequena em um projeto de instalação convencional e assume somentepequeno grau. Além disto, intencionalmente, as forças de pressãohidrodinâmica que resultam da passagem de fluxo podem ser aumentadas pormeio de estruturas de condução de fluxo. Uma outra medida apropriadaconsiste em configurar o corpo de gôndola de um rotor de sotavento de formatão longa quanto possível, de modo que, em virtude da grande distância apartir da articulação de rotação, as estruturas já existentes, consistindo decorpo de gôndola e gôndola bem como aquela da turbina hidráulica,conduzem a significantes forças de controle, tão longo um desvio angular apartir da posição ótima para o fluxo existente seja produzido.

Ainda, a acima descrita defasagem angular até o atingimentode um ponto de equilíbrio, em instalações de acordo com a invenção,rastreadas de forma passiva, pode ser evitada pelo fato que são utilizadasturbinas hidráulicas que revolvem em sentido contrário e as forças de geradordos respectivos geradores elétricos associados se cancelam reciprocamente.

Concretizações da invenção serão descritas a seguir com basenas figuras. Nestas, são detalhadamente representados o seguinte:

A figura Iaea figura Ib mostram o princípio de ação de umaconexão articulada de acordo com a invenção entre o corpo de suporte e ocorpo de gôndola de uma usina de geração de energia por fluxo, em que aperseguição do corpo de gôndola conduz a um movimento de rotaçãosíncrono em torno de seu eixo geométrico próprio.

As figuras 2a e 2b mostram distintas concretizações deprimeiros e segundos elementos com fecho devido à forma e/ou à força para arealização do movimento síncrono em conexão com um tirante de ancoragemcentral, rígido.

As figuras 3a e 3b mostram uma configuração com um tirantede ancoragem central, flexível.

As figuras 4a e 4b mostram uma concretização com um tirantede ancoragem central, flexível, sobre uma superfície de rolamento.

As figuras 5a e 5b mostram uma configuração da conexãoarticulada, que é realizada exclusivamente por meio de um componenteelástico.

A figura 6 mostra outros elementos de condução na forma deuma segurança contra basculamento.

Nas figuras Ia e Ib são esquematicamente representados, deforma simplificada, componentes fundamentais da instalação de geração deenergia 1 de acordo com a invenção. Para a conversão da energia cinética dofluxo de água serve uma turbina hidráulica 2, a qual, por exemplo, pode serconfigurada na forma de uma hélice. Por esta é acionado um gerador elétrico3, o qual é recebido em uma gôndola 9 ou forma a carcaça desta gôndola. Agôndola 9 é associado um corpo de gôndola 4, o qual serve para a finalidadede distanciar a turbina hidráulica a partir de um corpo de suporte 5. Este corpode suporte 5, por exemplo, pode ser uma coluna de apoio ou um mastroreticular com uma ancoragem sobre o fundo do mar 8. Alternativamente,como corpo de suporte 5 pode ser provida uma unidade capaz de flutuar, aqual é ancorada através de cabos de amarra e, assim, é fixadasubstancialmente a prova de rotação com relação ao fundo do mar 8. Entre ocorpo de gôndola 4 e o corpo de suporte 5 é instalada uma conexão articulada6, a qual, de acordo com a invenção, é configurada de tal maneira que umrastreamento passivo ou ativo da turbina hidráulica 2 com a direção de fluxodo fluxo de água propulsor é convertido em um movimento de rotaçãosíncrono corpo de gôndola 4. Na figura lb, a qual mostra um recorte parcialampliado da figura Ia na região da conexão articulada 6, está representado oprincípio deste movimento de rolamento.

Mais pormenorizadamente, a figura Ib mostra um primeiroeixo geométrico 11, que é associado ao corpo de suporte 5, e um segundo eixogeométrico 12, que é associado ao corpo de gôndola 4. Preferivelmente, oprimeiro eixo geométrico 11 se estende substancialmente perpendicularmente.O rastreamento da turbina hidráulica 2 com a direção de fluxo significa que osegundo eixo geométrico 12, o qual é associado ao corpo de gôndola, seajusta substancialmente em paralelo à direção de fluxo. Para esta finalidade,na figura Ia está indicada uma seta, que mostra o afluxo ao rotor de sotavento.Por conseguinte, para o rastreamento da instalação de geração de energia 1,uma rotação em torno do primeiro eixo geométrico 11 do corpo de suporte 5 érealizada, em que o cabo de conexão elétrico 7 que se estende a partir dogerador 3 através do corpo de gôndola 4, d conexão articulada 6 e do corpo desuporte 5 é submetido a uma torção, quando o corpo de gôndola 4 com ogerador elétrico, conectado a prova de rotação, e o cabo de conexão elétrico 7,a ele fixado, é co-girado em torno de seu eixo geométrico próprio. Istopressupõe o rolamento do corpo de gôndola 4 sobre o corpo de suporte 5 comuma relação de transmissão de 1:1 (u = 1). Para esta finalidade, é representadaa titulo de exemplo, a superfície de rolamento cônica 10.1, esboçada na figura11b, é provida sobre o corpo de gôndola 4 e a correspondente 10.2 sobre ocorpo de suporte 5, em que preferivelmente a circunferência das superfíciesde rolamento 10.1, 10.2 coincide para a realização das mesmas taxas derotação. Para evitar um deslizamento, estas superfícies são providaspreferivelmente com uma endentação ou com garras e correspondentesreentrâncias na peça contrária ou uma guarnição de fricção. Em geral, existetambém uma conexão com fecho devido à forma e/ou à força para arealização do rolamento e, assim, do exigido movimento síncrono. Existindouma endentação, então o emparelhamento de dentes para a condição u = 1 temque utilizar rodas dentadas com número de dentes coincidente.

De acordo com uma concretização, a condição de umatransmissão de 1:1 entre o primeiro e o segundo eixos geométricos 11, 12 ésuavizada pelo fato de que, independentemente da rotação em torno doprimeiro eixo geométrico 11 do corpo de suporte 5, a torção do cabo deconexão 7 entre corpo de gôndola 4 e o corpo de suporte 5 é limitada. Porconseguinte, pode ser ainda tolerado o caso em que um pequeno ângulo derotação em torno do primeiro eixo geométrico 11 não é diretamenteconvertido em uma rotação síncrona, mas sim que esta somente é iniciada apartir de um determinado grau de torção. Este é, então, o caso quandoelementos de acoplamento elásticos atuam contra uma torção e somentequando de suficientes forças de reajustagem é forçado um movimentosíncrono do primeiro para o segundo eixo geométrico. A partir darepresentação de princípio da figura Ib se depreende em detalhe aqueleselementos da conexão articulada, os quais servem para assegurar o contatoentre as duas superfícies de rolamento 10.1 e 10.2 durante o acionamento.

Aqui, em particular em um rotor de barlavento, devem ser captadas forças quesão transmitidas pela pressão da água para a turbina hidráulica 2 e, assim,para a conexão articulada 6. Para esta finalidade, na conexão articulada 6pode ser providos elementos de ancoragem, os quais, por exemplo, sãoconfigurados de acordo com as figuras 2a e 2b na forma de um tirante deancoragem central rígido 13. Este está, em uma extremidade, em conexãorígida com relação ao corpo de gôndola 4 e, na outra extremidade em conexãogiratória, com fecho devido à forma, com respeito ao corpo de suporte 5, oqual, de acordo com a forma de construção representada, é realizado atravésde um emparelhamento de ranhura-anel. Além disto, é escolhida umaconformação selecionada, em que o primeiro eixo geométrico Ileo segundoeixo geométrico 12 não estão em ângulo reto, mas sim em um ângulo < 90°um com relação ao outro, isto é, o corpo de gôndola 4 descreve norastreamento da turbina hidráulica em relação ao afluxo, uma curva deenvoltório em forma de V. Segue-se disto o fato de que o corpo de gôndola 4apresenta uma superfície de rolamento que revolve sobre uma superfície derolamento conjugada do corpo de suporte 5. Em virtude da pressão de água,um constante contato de encosto entre estas superfícies que rolam uma sobre aoutra é assegurado. Ainda, estas podem ser configuradas de tal maneira queum deslizamento é evitado e cada movimento de rotação em torno doprimeiro eixo geométrico 11 é associado com um movimento de rolamentosíncrono (com u = 1) em torno do segundo eixo geométrico 12. Neste caso,entram em cogitação diferentes endentações ou guarnições de fricção. Para asconfigurações mostradas nas figuras 2a e 2b, as superfícies de rolamento sãoconfiguradas conicamente e se estendem com diferentes ângulos de cone, emque, no caso da figura 2a, a primeira superfície de cone 18, associada aocorpo de gôndola 4, apresenta um menor ângulo de abertura em comparaçãocom a segunda superfície de cone 17, que é associada ao corpo de suporte 5.Na figura 2b, existe o caso inverso. Para todas configurações épreferivelmente assegurado que a relação de transmissão para a rotação emtorno do primeiro eixo geométrico Ilea rotação em torno do segundo eixogeométrico 12 está situada em u = 1. Isto pode ser assegurado por meio deuma endentação correspondentemente selecionada.

A configuração alternativa de acordo com as figuras 3a e 3bdiferencia-se dos exemplos de realização precedentes pelo fato de que emlugar de uma âncora central rígida, é usado um tirante de ancoragem flexível23, o qual acolhe forças de tração, mas, ao mesmo tempo, pode ser encurvadona direção lateral. No caso mais simples, este é uma corrente oupreferivelmente um tecido arame de várias camadas. Para a realização deprimeiros e segundos elementos com fecho devido à forma são representados,nas superfícies de extremidade do corpo de gôndola 4 e do corpo de suporte 5,respectivos ressaltos que engatam um no outro 21, 22, os quais se achatam emdireção à periferia externa, de modo que, quando de um angulamento docorpo de gôndola 4 em relação ao corpo de suporte 5, o ângulo debasculamento através do decurso do perfil dos ressaltos 21, 22 bem como dassuperfícies de encosto preferivelmente planas sobre a peça contrária e a folgaprevista pelo tirante de ancoragem flexível 23 é fixada. As forças de fluxolevarão novamente este ângulo a um esbarro, de modo que um arraste segurodos ressaltos engrenando um no outro e o rolamento síncrono, de acordo coma invenção, com u = 1, são assegurados.

Um outro desenvolvimento de uma disposição com um tirantede ancoragem central, flexível, é representado nas figuras 4a e 4b, em que afigura 4a representa um tirante de ancoragem segmentado 23.2 no estado nãomontado e a figura 4 mostra este tirante no estado montado. Maisdetalhadamente, este consiste de uma seqüência de segmentos elásticos 24 esegmentos rígidos 25 bem como de um invólucro de proteção encurvável 20para o cabo de conexão 7, que se estende através de um canal 27 no interiordo tirante de ancoragem segmentado 23.2. No estado montado, ao tirante deancoragem 23.2 está associada uma superfície de encosto encurvada 28, aqual, em conexão o tirante de ancoragem flexível 23.2, disposto centralmente,assegura um encosto seguro da primeira superfície de rolamento cônica 10.1na correspondente peça contrária, da superfície de rolamento cônica 10.2. Umdesenvolvimento de um tirante de ancoragem flexível é representado nasfiguras 5a e 5b. Aqui não existem superfícies de rolamento do corpo degôndola 4 e do corpo de suporte 5, em lugar destas é produzida a conversãode um movimento de rotação em torno do primeiro eixo geométrico 11 parauma rotação síncrona em torno do segundo eixo geométrico 12exclusivamente por meio de um elemento de articulação de tirante deancoragem flexível 23.3, o qual, por exemplo, é configurado comocomponente em forma de anel, elástico, com um diâmetro adaptado e umasuficiente espessura de parede, em que, no caso de operação, que estárepresentado na figura 5b, um lado deste elemento de articulação de tirante deancoragem flexível 23.3 é dilatado, enquanto o lado contrário é submetido auma compressão é produzida a ação de arraste por meio das forças elásticasque agem contra uma torção. Para esta configuração, são admitidas pequenastorções, com crescente torção do elemento de articulação de tirante deancoragem flexível, as forças de reajustagem, todavia, se encarregam de umalimitação da torção do cabo de conexão.

No contexto do conhecimento humano especializado podemser providos outros elementos de condução, os quais produzem o segurorolamento uma sobre a outra do corpo de suporte 4 e do corpo de gôndola 5.Por exemplo, para isto, na figura 6 está representada uma segurança contrabasculamento 30, a qual apresenta um primeiro anel de envolvimento 30.1para o envolvimento giratório do corpo de suporte 5 e um segundo anel deenvolvimento 30.2 para o envolvimento giratório do corpo de gôndola 4.

Estes elementos são preferivelmente providos com mancais e impedem, emvirtude de uma alma 30.3 que conecta estes dois elementos, uma alteração doajuste angular entre o corpo de gôndola 4 e o corpo de suporte 5. De acordocom a configuração mostrada na figura 6, serve, com isto, o tirante deancoragem central 23, flexível, o qual é apoiado adicionalmente pelasuperfície de encosto encurvada 28, apenas para captar uma carga de tração ede compressão ao longo do primeiro eixo geométrico 11 do corpo de gôndola4. Sobretudo, é também possível integrar esta função na segurança contrasegurança contra basculamento 30 e substituir este tirante de ancoragemcentral 23 totalmente. Isto não está representado em maior detalhe na figura 6.Lista de Números de Referência

1 Instalação de geração de energia

2 Turbina hidráulica

3 Gerador elétrico

4 Corpo de gôndola

5 Corpo de suporte

6 Conexão articulada

7 Cabo de conexão

8 Fundo do mar

9 Gôndola

10.1, 10.2 Superfícies de rolamento cônicas

11 Primeiro eixo geométrico

12 Segundo eixo geométrico

13 Tirante de ancoragem

17 Segunda superfície de cone

18 Primeira superfície de cone

20 Invólucro de proteção encurvável21, 22 Ressaltos que engatam um no outro

23 Tirante de ancoragem flexíveis

23.2 Tirante de ancoragem segmentado

23.3 Elemento de articulação de tirante de ancoragem flexível

24 Segmento elástico

25 Segmento rígido

27 Canal

28 Superfície de encosto encurvada30 Segurança contra basculamento

30.1 Primeiro anel de envolvimento

30.2 Segundo elemento de envolvimento

30.3 Alma de conexão

Claims (6)

1. Instalação de geração de energia rotativa para obtenção deenergia elétrica a partir de um fluxo de água, caracterizada pelo fato de queabrange:uma turbina hidráulica (2);um gerador elétrico (3) que é acionado pela turbina hidráulica (2);um corpo de suporte (5), ao qual é associado um primeiro eixogeométrico (11); um corpo de gôndola (4), ao qual é associado um segundoeixo geométrico (12) que é angulado com relação ao primeiro eixogeométrico (11), e que é móvel em relação ao corpo de suporte (5);um cabo de conexão (7), que se estende do gerador elétrico (3)através do corpo de gôndola (4) até o corpo de suporte (5);uma conexão articulada (6) entre o corpo de suporte (5) e ocorpo de gôndola (4) com um dispositivo que transmite um movimento derotação do corpo de gôndola (4) em torno do primeiro eixo geométrico (11)que é associado ao corpo de suporte (5) em um movimento de rotação docorpo de gôndola (4) em torno do segundo eixo geométrico (12) associado aomesmo, de tal maneira que a torção do cabo de conexãocabo de conexão (7) élimitada.

2. Instalação de geração de energia de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a transmissão de ummovimento de rotação do corpo de gôndola (4) em torno do primeiro eixogeométrico (11) para um movimento de rotação em torno do segundo eixogeométrico (12) é efetuada com uma relação entre números de rotação de 1:1.

3. Instalação de geração de energia de acordo com pelo menosuma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o corpo degôndola (4) é ativamente girado, em torno do primeiro eixo geométrico (11)que é associado ao corpo de suporte (5), por meio de um primeiroacionamento de eixo.

4. Instalação de geração de energia de acordo com pelo menosuma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o corpo degôndola (4) distancia a turbina hidráulica (2) a partir da conexão articulada (6)e a posição da turbina hidráulica (2) com relação ao primeiro eixo geométrico(11), que é associado ao corpo de suporte (5), é influenciado por meio dofluxo de água.

5. Instalação de geração de energia de acordo com pelo menosuma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de que a transmissão de 1:1 do movimento de rotação em torno do primeiro eixo geométrico (11) emum movimento de rotação em torno do segundo eixo geométrico (12) éproduzido por meio da cooperação de primeiros elementos de fecho devido àforma e/ou à força, que são conjugados ao corpo de suporte (5), comsegundos elementos de fecho devido à forma e/ou à força, que são associadosao corpo de gôndola (4), e na conexão articulada (6) são providos elementosde ancoragem, que asseguram contato de encosto entre os primeiros e ossegundos elementos de fecho devido à forma e/ou à força.

6. Instalação de geração de energia de acordo com pelo menosuma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a conexãoarticulada (6) apresenta um componente elástico, que está em conexão tantocom o corpo de suporte (5) como também com o corpo de gôndola (4) e quegera uma força de reajustagem com relação a uma carga de tração e umacarga de encurvamento e uma torção.