BRPI0712040B1 - Geração de energia elétrica através de ondas marítimas - Google Patents

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Constantinos A. Hatzilakos
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Abstract

geração de energia elétrica através de ondas marítimas. as ondas do mar movem uma bóia verticalmente para cima e para baixo. esses movimentos são transferidos e convertidos em rotação ao longo de um eixo horizontal. a bóia (1/1) de um formato esférico ou cilíndrico, feita de material plástico ou metálico, flutua semi-submersa e, conforme é movida pela força das ondas, transfere esses movimentos verticais para uma travessa metálica vertical (1/2) , que pode ser aumentada ou reduzida, a fim de lidar com as mudanças de maré do nível do mar. a travessa vertical é fixada com uniões articuladas numa ponta com a bóia, e na outra, com a travessa horizontal de um triângulo metálico retangular, que transfere os movimentos verticais na serra de vaivém (1/5) movendo-se na horizontal, com as duas correntes (1/6) e (3/20), que giram dois pares de engrenagens, cada engrenagem de um par do lado diametralmente oposto, assim que em cada movimento, a engrenagem produz uma ação, enquanto a outra engrenagem do par se move livremente. as engrenagens giram o eixo horizontal, que é fixado nas mesmas (3/8) , e o eixo transmite movimento ao gerador. assim, cada movimento da bóia, para cima ou para baixo, pequeno ou grande, gira o eixo e energiza o gerador. esse dispositivo, desde a bóia ao gerador, forma uma unidade. muitas unidades, colocadas em paralelo lado a lado, uma após a outra, atuam cada qual sobre seu próprio gerador, ou duas ou três unidades atuam em conjunto sobre um eixo comum, que aciona um gerador mais potente em comum. as bóias são retidas dentro de gaiolas metálicas ou dentro de recuos construídos em diques, a fim de que elas não sejam arrastadas pelas ondas, enquanto elas não são impedidas a efetuar seu movimento vertical, ou a livre passagem da água do mar. assim, o dispositivo atua como um motor de combustão interna com cilindros múltiplos, onde as gaiolas nos recuos atuam como cilindros e as bóias como pistões, com a única diferença de que esse conversor usa a água do mar constantemente renovável, ao invés dos combustíveis fósseis inflamáveis, caros e poluidores.

Description

GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ATRAVÉS DE ONDAS MARÍTIMAS DESCRIÇÃO
[0001] Essa invenção se refere a um método para a produção de energia elétrica, usando as forças das ondas marítimas. Muito embora as ondas do mar sejam um recurso inesgotável de energia, até o presente momento nenhum método foi anunciado, que pudesse ser colocado em uso industrial, com aplicação econômica e prática. Esforços têm sido feitos, mas as práticas que foram aplicadas comprovaram serem muito complexas, caras, inseguras e de difícil uso. O estudo sistemático dos princípios e dos problemas envolvidos levou à invenção de um novo método.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0002] O novo método, que foi inventado, é baseado na invenção anterior N° WO 99/014489 (HATZILAKOS) e US 6,269,636 (HATZILAKOS).
[0003] O novo conversor possui características técnicas inteiramente novas, diferentes funções e novas inovações. Aqui estão algumas diferenças básicas da invenção anterior:
[0004] A boia, ao invés de ser firmemente conectada na travessa metálica vertical, é conectada com uma união articulada. Outra união articulada conecta a extremidade superior da travessa metálica vertical com a travessa horizontal.
[0005] As duas uniões articuladas da travessa metálica vertical fornecem a flexibilidade necessária para a boia, de forma que durante seus movimentos para cima e para baixo, ela não siga um trajeto curvo, mas uma linha reta vertical.
[0006] Essa é uma vantagem significativa, porque as gaiolas não possuem um formato elíptico, mas circular, e a gaiola não é de uma construção muito complexa, mas é formada somente por quatro trilhos verticais, como aqueles usados para as ferrovias. Isso prende a boia e fornece a estabilidade necessária.
[0007] Outra inovação importante é que as transferências dos movimentos verticais da boia são feitas diretamente de modo rotativo através do uso do triângulo retangular metálico, ao invés do uso do nível biparalelo. Com essa invenção, a serra não se move na vertical, mas na horizontal no fundo, para frente e para trás sobre trilhos, sem sobrecarregar a unidade com seu peso.
[0008] Ao invés das proteções colocadas sobre as engrenagens, um segundo par de engrenagens é adicionado, a fim de auxiliar a corrente a envolver muito melhor o primeiro par e para evitar o desengate. Entre esse mecanismo e o gerador, existem dispositivos para a amplificação e estabilização das rotações ao nível desejado.
[0009] As vantagens do novo conversor podem ser resumidas, como a seguir:
A. Redução do custo:
  • 1. O número de peças metálicas é reduzido de 5 para 4.
  • 2. O comprimento da travessa metálica vertical de 3,9 m é reduzido para 2,5 m.
  • 3. A altura da unidade é reduzida de 3 m para 1,5 m.
  • 4. A altura da construção para o teto é reduzida de 3,4 m para 1,7 m.
  • 5. O comprimento total das travessas metálicas é reduzido de 12,85 m para 9,15 m.
  • 6. O poço para a serra não é necessário.
  • 7. A base do biparalelo não é necessária.

B. Aumento da produtividade:
  • 1. O movimento máximo da boia é aumentado de 2,50 m para 3 m.
  • 2. O movimento angular do nível horizontal é elevado de 60° para 105°.
  • 3. O peso de todas as peças móveis das unidades é reduzido, de forma significativa.
[0010] Essa nova invenção é de construção simples. Ela não necessita de qualquer configuração do leito marinho. Ela é de operação simples e barata. Ela não necessita de grandes ondas para funcionar. A aplicação é praticável ao longo da costa, ou mesmo mar adentro. A produção de corrente elétrica é direta, sem a necessidade de armazenamento intermediário de energia, de qualquer tipo. A transferência e conversão do movimento vertical do nível do mar, para cima e para baixo, são convertidas em um movimento rotativo diretamente para o gerador elétrico. Por último, é possível e fácil de aplicar um número de unidades de energia em série, a fim de formar um grupo de unidades desses de grupos de unidades, que permitam a padronização e a produção em massa.
[0011] As ondas do mar movem uma boia verticalmente para cima e para baixo. Assim, a boia sobe até a crista e desce até o vale da onda, em um movimento repetido para cima/ para baixo. Quando a onda bate contra um dique, cais ou quebra-mar, a reflexão aumenta, de forma proporcional, a potencialidade da onda. Toda a unidade possui mecanismos que convertem os movimentos verticais da boia em movimentos horizontais e imediatamente em movimentos rotativos diretamente para o gerador elétrico.
[0012] Esse conversor de energia de ondas marítimas, desde a boia até o gerador elétrico, forma uma unidade com os seguintes componentes principais:
  • 1. A boia (fig. 1/n° 1).
  • 2. A travessa metálica vertical (2) fixada na boia com uniões articuladas (19).
  • 3. O triângulo retangular metálico, que transfere os movimentos verticais para cima e para baixo da boia em movimentos horizontais. As duas travessas metálicas perpendiculares do triângulo em ambas as extremidades são conectadas na travessa, que é paralela ou coincide com a hipotenusa para maior resistência às forças exercidas pela boia.
  • 4. A montagem de sustentação do triângulo atuando com um fulcro (4).
  • 5. A serra, uma travessa metálica girada nas suas duas extremidades (5), movendo-se de forma retroativa no nível horizontal sobre os trilhos, que mantém firmemente os movimentos horizontais.
  • 6. Duas correntes de engrenagem similares àquelas usadas em uma bicicleta, fixadas a cada ponta da travessa acima citada, que nós chamamos de "serra”. Esticadas com o auxílio de esticadores especiais (fig. 3/16), elas dão a impressão de uma serra movendo-se na horizontal, com as duas correntes no lugar da lâmina metálica dentada (fig. 1/6).
  • 7. Dois pares de engrenagens, sobre as quais as correntes atuam, convertendo os movimentos horizontais da serra em movimento rotativo (7). As engrenagens, similares às engrenagens usadas em uma bicicleta, podem se mover produzindo ação em uma direção e livremente na outra direção (7).
  • 8. Os dois eixos (figs. 3/7 e 8), sobre os quais os pares de engrenagens acima citados são fixados, dois em cada eixo. Bases especiais (mancais) sustentam os eixos (fig. 4/9).
[0013] Todos esses componentes formam uma unidade. Muitas unidades colocadas em paralelo e lado a lado formam um grupo de unidades (fig. 4). Nesses grupos, cada unidade pode operar de modo independente no seu próprio gerador, ou operar em conjunto com outra unidade, em um eixo comum e um gerador comum. Nesse caso, os movimentos das boias de um grupo podem ser semelhantes à operação de um motor automotivo de múltiplos cilindros, com muitas vantagens, dentre as quais a mais importante é que eles usam água marítima, ao invés dos combustíveis fósseis poluidores, inflamáveis, explosivos e muito caros.
Construção e função de cada componente principal da unidade
[0014] A boia é uma panela, massa ou material plástico ou metálico. O diâmetro ou o tamanho da boia depende da produção desejável da unidade. As boias possuem uma abertura no topo (10), que é usada para a injeção de uma quantidade de lastro, concreto ou outro material pesado (fig. 2/11), de modo a permitir que a boia com todos os componentes da unidade permaneça boiando semi-submersa na água. Na parte superior da boia existe uma união articulada (1/19). Em boias plásticas, uma travessa metálica é instalada dentro da parte mais inferior e conecta a base com a união articulada no topo, a fim de que todas as partes (a travessa metálica, o lastro, e a boia) se tornem uma única unidade. O restante do espaço no interior da boia é cheio com material granulado leve à prova de água, como felisol (2/14). Esse material, encharcado em um fluido adesivo especial, é comprimido a fim de se tornar um corpo compacto. Dessa maneira, não existe espaço vazio para entrada de água, que de outro modo poderia possivelmente penetrar na boia, se ela rachasse. A abertura é vedada para se tornar inteiramente à prova d’água. A união articulada da parte superior da boia conecta a boia a uma extremidade da travessa metálica vertical, enquanto que a outra extremidade é conectada na ponta (voltada para o mar) da travessa metálica do triângulo, de forma que a boia, a travessa metálica vertical e o triângulo metálico se movam como uma única peça ao mesmo tempo. O comprimento da travessa vertical é conversível, de modo que ele possa ser modificado para se adequar às mudanças da maré do nível do mar. As duas uniões articuladas da travessa metálica vertical fornecem a flexibilidade necessária para a boia, de modo que durante seus movimentos para cima e para baixo ela não acompanhe um trajeto curvo, que acompanha necessariamente a travessa horizontal do triângulo metálico (1/3). Esse triângulo metálico transfere os movimentos verticais para cima e para baixo da boia, convertendo os mesmos em movimentos horizontais. A outra ponta do triângulo, que também acompanha um trajeto curvo (1/26), é fixada com um braço metálico (1/15), a fim de alinhar os movimentos na ponta da serra horizontal. Esses movimentos são convertidos em movimentos rotativos por outro mecanismo.
[0015] A serra é movimentada para frente e para trás sobre trilhos sem sobrecarregar o mecanismo com seu peso. Nas duas pontas da serra, duas correntes são fixadas, e com o uso de esticadores (3/16), ou com qualquer espécie de mecanismo similar, a pressão exercida sobre as engrenagens é regulada, de modo que as correntes nunca sejam afrouxadas e saiam da posição, nem corram riscos de quebrar. As molas absorvem todas as vibrações resultantes de mudanças instantâneas de direção da boia, particularmente em casos de condições de mar agitado. Quando as molas estiverem semi-comprimidas, isso é uma indicação de que as correntes estão adequadamente esticadas.
[0016] Os movimentos horizontais da serra com as correntes são convertidos em rotativos por outro mecanismo (1/7) e (3/7). As correntes são engrenadas nas engrenagens A e B (3/6) do mecanismo, cada qual no lado diametralmente oposto, a fim de evitar o desengate. Em cada movimento da boia, uma engrenagem gira com energia dinâmica, enquanto que a outra engrenagem gira movendo-se livremente. Assim, quando a boia está indo para cima, a serra com as correntes está se movendo na horizontal em direção à costa (3/20). Nesse caso, uma corrente gira a engrenagem A na direção (a) com energia dinâmica, enquanto que a outra corrente gira a engrenagem B na direção oposta (b) de forma livre. Quando a boia está descendo, a serra com as correntes está se movendo na direção do mar, e uma corrente gira a engrenagem B na direção (c) com energia dinâmica, enquanto que a outra gira a engrenagem A na direção oposta (d) de maneira livre. Assim, com cada movimento da boia, grande ou pequeno, para cima ou para baixo, o eixo gira e aciona o gerador. O mesmo se aplica ao segundo par de engrenagens, com a diferença de que as correntes, nesse caso, são engrenadas nas engrenagens nos lados diametralmente opostos com relação ao primeiro par (3/6). A única finalidade do segundo par é auxiliar as correntes a envolver muito melhor o primeiro par e evitar o desengate. Entre esse mecanismo e o gerador existem dispositivos para amplificação e estabilização das rotações no nível desejado.
[0017] Se um problema surgir em qualquer corrente e toda a unidade tiver que ser imobilizada, então um mecanismo é acionado e conduz automaticamente a boia para a posição superior final, onde ela permanece travada. Esse mecanismo é também usado para imobilizar uma unidade durante serviços de manutenção programados, sem interromper a operação das outras unidades do grupo. No caso de uma tempestade marítima prevista com condições de ondas fortes, todas as unidades do grupo podem ser travadas e presas. Nesses casos, o mecanismo é acionado de modo automático por sensores, quando a altura das ondas exceder os limites pré-determinados. O mesmo mecanismo retorna a unidade à operação normal, quando as condições das ondas retornarem ao normal.
[0018] Devido ao fato das condições de ondas extremas ocorrerem por um período de tempo limitado, com relação ao período produtivo anual, o projeto dessas unidades deve ser baseado em situações de ondas normais, desde que, em condições extremas, a operação das unidades possa ser interrompida. Ao evitar uma construção pesada, o custo pode ser reduzido.
[0019] O comprimento das duas travessas perpendiculares do triângulo metálico é determinado, com base na produtividade desejada de uma unidade, mas deve ser levado em consideração que, quanto mais o comprimento da travessa for aumentado na direção do mar, e ele reduzir a travessa vertical, então para maiores movimentos da boia teremos menores movimentos da serra com maior força impelidora. Ao contrário, quanto mais o comprimento da travessa vertical na direção da costa aumentar, e a travessa na direção do mar diminuir para menores movimentos da boia, teremos maiores movimentos da serra, mas com menor força impelidora. Porém, é essencial que todo o sistema mecânico da unidade esteja balanceado, quando a boia estiver semi-submersa na água. Para pequenas variações dessa regra, o ajuste pode ser feito com um contrapeso (1/28) ou com molas (1/18), que são esticadas, quando o triângulo metálico estiver se movendo na direção do mar. Tais problemas de balanço são reduzidos a um mínimo, quando todos os componentes forem feitos com materiais leves, mas igualmente duráveis, plástico (fibra de vidro), ou duralumínio. Através do uso desse material, temos uma vantagem adicional da proteção contra corrosão.
[0020] Para elevado desempenho do sistema, as boias são confinadas dentro de gaiolas metálicas (4/21). Essas gaiolas mantêm as boias em um espaço confinado, a fim de que elas não sejam carregadas pelas ondas. As gaiolas não impedem o movimento vertical das boias ou a livre passagem da água do mar. Essas gaiolas são feitas de trilhos ou tubos metálicos, de acordo com o tamanho da boia e as condições de ondas previstas no mar. Quatro trilhos, como aqueles usados em ferrovias, são colocados na vertical e cruzados em torno da boia, nas paredes internas do recuo do dique ou quebra-mar, ou qualquer construção costeira que possamos usar para o conversor (fig. 4). Os diques de concreto são preferíveis, porque, conforme foi claramente comprovado, o efeito dos diques dobra a energia da onda incidente, e eles oferecem um apoio contínuo para posicionar todos os componentes da unidade.
[0021] A boia é envolta nas suas seções de topo e de fundo com cintas horizontais de borracha ou metal adicionais (1/29) para a proteção contra danos decorrentes do atrito, quando deslizantes sobre os quatro trilhos verticais da gaiola. Essas cintas protetoras são removíveis, por sua rotação periódica no nível horizontal, sempre que danos forem observados. As cintas são trocadas, quando elas estiverem totalmente arruinadas. A travessa metálica vertical (1/2), com as duas uniões articuladas (1/19), concede à boia a flexibilidade para deslizar para cima e para baixo no interior da gaiola, semelhante a um pistão dentro de seu cilindro.
[0022] A gaiola é o componente mais importante dessa tecnologia de ondas marítimas, e é o principal elemento de durabilidade do conversor. A gaiola protege a boia dos movimentos horizontais, devido às pressões das ondas. Quando a boia está firmemente protegida dentro da gaiola, e a gaiola dentro do recuo do dique, então todas as forças são transferidas com suavidade, e o conversor funciona de maneira segura, mesmo em condições de ondas extremas. Sem as gaiolas, as boias são arrastadas para longe e destruídas, mesmo com ventos moderados 2 - 4 Beaufort.
[0023] Para um melhor funcionamento produtivo da unidade, o conversor deve ser colocado de 1,5 a 2,0 metros acima do nível médio do mar no dique e cerca de 3,0 a 4,0 metros acima do leito marinho. Esses limites dependem das condições reinantes na área. Cada unidade funciona normalmente de modo independente de outras unidades; porém, seu funcionamento pode ser também combinado com a unidade adjacente, de modo que uma ou mais unidades possam atuar sobre um eixo comum (4/8). Assim, a energia adicionada não aumenta a velocidade da rotação, mas a potência que pode ser facilmente convertida para a velocidade demandada. Quando mais do que uma unidade atuar sobre o mesmo eixo, sua rotação se torna mais constante, porque boias não se movem para cima e para baixo ao mesmo tempo, mas o movimento de cada uma delas depende da onda incidente. As vantagens de cada caso devem ser consideradas e a experiência adquirida através do uso deverá ditar qual é a solução mais eficaz, um gerador por unidade ou duas ou três unidades para um gerador mais potente.
[0024] A extensão de costa demandada para um grupo de unidades depende do número de unidades no grupo e do diâmetro das boias. Em diques, que forem especialmente construídos para este fim, as gaiolas consistem de quatro paredes de recuos, enquanto que os quatro trilhos verticais fixados nas paredes atuam como guias para as boias, que deslizam para cima e para baixo, de uma maneira similar a uma plataforma de um elevador (1/25). O lado frontal do recuo é aberto na direção do mar, e o trilho vertical correspondente é fixado nas travessas horizontais de concreto (1/30). A fig. 4 indica disposições de boia em três grupos, um deles de 5 unidades com 3 boias em recuos e 2 fora deles, um segundo grupo de 15 unidades com 10 boias em recuos e 5 boias em suas gaiolas fora dos recuos, e um terceiro grupo de 9 unidades com boias colocadas sem recuos. Amortecedores de choque são colocados nas duas pontas verticais da boia e também nas duas pontas das duas travessas do triângulo metálico (uma delas na direção do mar e a outra na direção da costa); a fim de limitar os movimentos de suas duas posições terminais pré-determinadas para cima e para baixo. Em situações extremas, a parte frontal do recuo, que é aberta para o mar, é parcialmente fechada com portas especiais, a fim de reduzir a entrada de água a um nível necessário, de modo que o conversor possa operar em todas as condições climáticas.
[0025] A planta baixa na fig. 1 indica três boias em seus recuos e seus elementos básicos. A fig. 5 indica a função do conversor com boias nas três posições distintas, uma delas na posição superior, outra na posição média, e a terceira na posição inferior do nível médio do mar. Todos os grupos são alojados e protegidos em construções duráveis e projetadas com elegância.
LISTA DE COMPONENTES
  • 1. A boia
  • 2. Travessa metálica vertical
  • 3. Triângulo metálico retangular
  • 4. Suporte do triângulo (fulcro)
  • 5. A serra
  • 6. Correntes
  • 7. Engrenagens
  • 8. Eixo
  • 9. Mancais da base
  • 10. Coberta da boia
  • 11. Lastro
  • 12. Terminais metálicos da travessa vertical
  • 13. Terminais plásticos da boia plástica
  • 14. Material leve à prova de água
  • 15. Braço metálico adicional
  • 16. Esticadores
  • 17. Molas de esticadores
  • 18. Molas de resistência
  • 19. Uniões articuladas
  • 20. Engrenagens (detalhe)
  • 21. Gaiolas metálicas
  • 22. Suportes das gaiolas no dique
  • 23. Rodas da serra
  • 24. Recuos
  • 25. Trilhos verticais da gaiola
  • 26. Movimentos curvos das travessas perpendiculares do triângulo metálico
  • 27. Movimentos horizontais da serra
  • 28. Contrapeso da travessa metálica
  • 29. Cintas protetoras da boia
  • 30. Travessa horizontal de concreto.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0026] A fig. 1 é uma vista lateral do conversor elétrico de ondas, mostrando a boia (1) semi-submersa, a travessa metálica vertical (2), o triângulo metálico retangular (3), o fulcro (4), a serra (5), as correntes (6), as engrenagens (7), o ramal estendido do triângulo (15), as uniões articuladas da travessa metálica vertical (19), os recuos em uma vista em planta baixa (24), os trilhos metálicos verticais que consistem das gaiolas da boia (25), as cintas da boia (29), e as travessas de concreto dos recuos (30).
[0027] A fig. 2 é uma seção transversal lateral da boia plástica mostrando o lastro (11), os terminais da travessa metálica (12), os terminais plásticos da boia (13), e o material leve à prova d’água (14). Ela também mostra, em uma vista em planta baixa, duas boias dentro de gaiolas metálicas fixadas fora dos recuos.
[0028] A fig. 3 mostra os esticadores das correntes em cada ponta da serra (16) e o mecanismo de conversão dos movimentos horizontais das correntes (6) em movimento rotativos das engrenagens A e B fixadas ao eixo (8).
[0029] A fig. 4 mostra uma vista oblíqua de três boias dentro de seus recuos (24), e duas delas fora do recuo. A vista em planta baixa mostra a disposição de um grupo de unidades formado por 15 unidades, 10 delas dentro dos recuos e 5 fora deles.
[0030] A fig. 5 mostra a boia nas três posições distintas, uma delas na posição superior, a outra na posição média, e a terceira na posição inferior.

Claims (5)

  1. Geração de energia elétrica através de movimentos verticais da massa marítima, caracterizada pelo fato de compreender um dispositivo baseado próximo à costa, em um dique ou quebra-mar natural ou artificial, esse dispositivo consistindo em uma boia cilíndrica metálica ou de plástico (1) mantida em flutuação semi-submersa, protegida contra pressões laterais e movimentos horizontais da água do mar dentro de uma armação metálica (21), consistindo em quatro trilhos ferroviários metálicos verticais, fixados firmemente sobre as paredes (25) do recuo (24) do dique,
    em que essa boia (1) é livre para se mover na vertical, deslizando para cima e para baixo, acompanhando os movimentos do nível do mar,
    em que esses movimentos da boia (1) são transferidos para o mecanismo, que converte os movimentos verticais em rotativos,
    em que esse mecanismo consiste em duas seções, o triângulo retangular metálico (3) , com sua aresta de 90° assentada na borda (25) do dique dentro do recuo (24), se desloca para cima e para baixo, a outra aresta na direção do mar sendo conectada na ponta superior da travessa metálica vertical (2) intermediária da boia (19), e a terceira aresta do triângulo é conectada a um braço metálico adicional (15), que atua como um intermediário entre o triângulo metálico e a construção metálica, tendo o formato de serra invertida, que no lugar da lâmina metálica possui duas correntes (20),
    em que essas correntes (6) transferem os movimentos verticais da boia (1) para duas engrenagens unidirecionais (20) fixadas lateralmente entre si, em um eixo comum (8),
    em que essas engrenagens (7) giram dinamicamente numa direção e livremente na direção oposta,
    em que o perímetro superior da engrenagem A (20) envolve uma corrente (6), e o perímetro inferior da engrenagem B envolve a outra corrente (6), de tal maneira que em cada movimento do nível do mar, para cima ou para baixo e de qualquer extensão, o eixo (8) gira na mesma direção e aciona o gerador elétrico.
  2. Geração de energia elétrica a partir de ondas do mar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a travessa metálica vertical (2) fixada na boia (1) poder ser aumentada ou reduzida no seu comprimento, a fim de que a distância da boia (1), a partir da ponta horizontal da travessa do triângulo, possa ser modificada, para se adequar às mudanças de maré do nível do mar.
  3. Geração de energia elétrica a partir de ondas do mar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de, quando a boia (1) for feita de material plástico, no fundo interno existirem terminais, a fim de que a boia (1), o lastro (11) e a travessa se tornem uma única unidade.
  4. Geração de energia elétrica a partir de ondas do mar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de as duas travessas retangulares do triângulo metálico serem conectadas com uma terceira travessa paralela, ou que coincide com a hipotenusa do triângulo metálico, que pode ser imobilizada nas posições para cima e para baixo da boia (1), em caso de danos, de manutenção, ou de condições climáticas extremas, enquanto que portas protetoras posicionadas no lado frontal do recuo (24), voltado para a parte aberta do mar, são automaticamente fechadas.
  5. Geração de energia elétrica a partir de ondas do mar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pela instalação de muitas unidades em paralelo e lado a lado, os conversores são permitidos a atuarem de modo independente entre si no seu próprio gerador, ou atuem em combinação com duas ou mais unidades em um eixo (8) comum de um gerador mais potente em comum.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2528298T3 (es) * 2008-08-06 2015-02-06 Niu, Zhiqiang Un sistema de utilización de la energía del oleaje oceánico
WO2011008721A2 (en) * 2009-07-15 2011-01-20 Megaro Anthony T Water piston engine
US20110289913A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Welch Jr Kenneth W Wave energy transfer system
CN101968026B (zh) * 2010-11-18 2012-10-03 杨辉雄 一种海浪储能发电装置
CN102913376A (zh) * 2011-08-04 2013-02-06 鲁国庆 机械臂传动式潮汐发电装置
CN106593756A (zh) * 2015-10-16 2017-04-26 和辰企业股份有限公司 波力发电装备
US10508641B2 (en) * 2016-07-22 2019-12-17 Xianle GAO Wave energy generation apparatus
EP3542451B1 (en) * 2016-11-18 2021-01-20 Balamuniandy Sukumaran Buoyant synchrony actuated inductance ac generator / bsai ac generator
WO2018090150A1 (es) * 2016-11-21 2018-05-24 Alessio, Eduardo Alejandro Convertidor de energía de las olas con vórtice interno de eje vertical
CL2018003077A1 (es) * 2018-10-29 2019-01-11 Maestranza Diesel S A 30% Sistema que transmite energía undimotriz absorbida por uno mas cuerpos flotantes hasta un sistema conversor de energía ubicado en borde costero, y método de transmisión de energía.
US10788011B2 (en) 2018-10-31 2020-09-29 Loubert S. Suddaby Wave energy capture device and energy storage system utilizing a variable mass, variable radius concentric ring flywheel
US10837420B2 (en) 2018-10-31 2020-11-17 Loubert S. Suddaby Wave energy capture device and energy storage system utilizing a variable mass, variable radius concentric ring flywheel
CN109915301B (zh) * 2019-04-01 2021-03-16 西北工业大学 适于流体能量转化的刚性耦合振子系统及能量转化系统
KR102345300B1 (ko) 2020-08-03 2021-12-29 박종원 파 에너지 수득 시스템
US11952974B2 (en) * 2022-09-09 2024-04-09 Columbia Power Technologies, Inc. Wave energy converter

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US628457A (en) 1899-04-06 1899-07-11 Max Gehre Device for producing electric currents at sea by the action of waves.
US953600A (en) 1909-03-05 1910-03-29 Noah S Edens Tide-motor.
US1292303A (en) 1918-05-20 1919-01-21 Charles E Garwood Wave-engine.
US2179537A (en) 1938-04-11 1939-11-14 Arthur E Zoppa Self-energizing sea water processing plant
IT1197512B (it) 1979-10-26 1988-11-30 Salvatore Iraci Dispositivo meccanico comprendente tre unita cooperanti per la utilizzazione dell energia cinetica del movimento delle onde marine
US4469955A (en) 1981-03-09 1984-09-04 Trepl John A Ii Float with means for compensating for tide height differences
US4598547A (en) 1985-06-03 1986-07-08 Michael Danihel Kinetic energy transducing system
US5311064A (en) * 1991-08-19 1994-05-10 Bogumil Kumbatovic Equipment to extract ocean wave power
US5374850A (en) * 1993-09-29 1994-12-20 Cowen; Hal C. Apparatus and method for tidal and wave generation of power
US5789826A (en) * 1996-04-12 1998-08-04 Kumbatovic; Bogumil Equipment to extract ocean wave power
CA2196224C (en) 1997-01-29 2003-07-01 Gerald John Vowles Wave energy generator
GR1002862B (en) * 1997-09-18 1998-02-12 Chatzilakos Athanasiou Konstan Wave energy production
RU2150021C1 (ru) 1999-05-31 2000-05-27 Русецкий Александр Николаевич Способ утилизации энергии возобновляющихся источников (варианты) и модуль энергостанции мощностью до мегаватт для его осуществления
US6369636B1 (en) * 1999-12-21 2002-04-09 Cypress Semiconductor Corp. Method, architecture and circuit for selecting, calibrating and monitoring circuits
JP4512915B2 (ja) * 2003-02-19 2010-07-28 武 河本 波力による動力発生装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2651584C (en) 2015-01-06
KR101410872B1 (ko) 2014-06-24
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US7975476B2 (en) 2011-07-12
IL195140A (en) 2012-09-24
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