DK174147B1 - Bølgekraftmaskine efter flyderprincippet, der anvender de op og nedadgående bølgebevægelser - Google Patents

Description

t DK 174147 B1

Opfindelsen angår:

Denne bølgekraftmaskine er efter flyder-princippet, der optager energien fra de op og nedadgående bølgebevægelser, dvs. maskinen består af en flyder, en forbindelse til havets bund og en mekanisme, der omdanner de op og nedadgående bevægelser til energi i form af elektricitet.

Teknikkens standpunkt:

Ved de kendte bølgckraftmaskincr efter flyderprincippet har flyderen en form som en cirkulær eller en kvadratisk flad kasse, dvs. at flyderens areal er begrænset af havets bølgelængde, idet at maskinens effekt aftager hvis flyderens bredde er over 1/4 - 1/2 bølgelængde. Hvis flyderen er lige så bred som bølgelængden, har flyderen overhovedet ingen funktion, idet at flyderen så ikke bevæger sig op og ned, når bølgen vandrer under flyderen. Dette gør at, da den traditionelle flyder typisk er lige så bred som den er lang, vil størrelsen være begrænset, typisk vil flyderen være begrænset til at være 2 m i diameter. Den mekanisme, der opfanger bølgebevægelses-energien er ofte et stempel, der driver vand, luft eller olie gennem en motor, der er tilsluttet en el-generator/dynamo. Mediet der bruges til energioverførelsen er altså typisk mekanisk, aquamatisk, pneumatisk eller hydraulisk. Den almene flyder kan altså kun producere en lille mængde energi pga. størrelsen.

Det nye ved opfindelsen er, at flyderen har en bestemt form, flyderen er linjeformet og er udformet som et langstrakt fladt legeme, med en længde, der er flere gange større end bredden ligesom som f.eks. en linial, en flyvinge eller en lang bjælke contra en traditionel flyderform, der er cirkulær eller kvadratisk. På denne maskine anvendes en stiv stang til fastgørelsen på havets bund som en betonpille eller en stålsøjle.Opfmdelsens form gør, at man ved hjælp af én flyder i praksis kan producere tilstrækkelig elektricitet til, at den kan anvendes i praksis contra den traditionelle flyder, hvor man skal anvende mange flydere for i praksis, at kunne producere tilstrækkelig energi til at elværkerne kan koble maskinen på det eksisterende elnet.

Efter en simplificeret model er den traditionelle flyder punktformet, hvorimod denne opfindelse er linjeformet. Den punktformede flyder kan kun producere en forsvindende mængde energi, hvorimod den linjeformede flyder kan producere en stor mængde energi. I praksis har den punktformede flyder derfor ingen anvendelse.

2 DK 174147 B1

Det særlige, der opnås i forhold til teknikkens standpunkt:

Det der opnås ved opfindelsen er en større energiproduktion kun ved brug af én vinge, samt en slidstærk, robust og holdbar konstruktion. Den enkle vingeform har den gunstige effekt, at flyderen er stærk og holdes ren for skidt, der flyder rundt ude i havet. Man kan udforme bølgekraftmaskinen med én vinge. Denne konstruktion gør, at flyderen strækker sig over en længere horisont, og dermed produceres der mere energi end ved den punktformige flyder. Den flade konstruktion gør, at flyderen lægger sig i havoverfladen og reagerer hurtigt. Den lange flyder vil indeholde stor volumen, og efter Archimedes lov vil flyderen have større opdrift og derved større energiproduktion. Overfladen der er stump afrundet vil desuden maksimere holdbarheden. Ved at anvende kendte konstruktioner med lang erfaring opnås mindst mulig risiko for fejl og senere uheld. Den lodret betonsøjle som forankring til havets bund samt flyderen, der minder i konstruktion om bunden af et skib, gør at allerede erfarede opdagelser kan anvendes ved den praktiske udformning. Herved opnås, idet at betonsøjlen jo allerede har bestået sin styrkeprøve i havet, og flyderen allerede har en kendt holdbarhed, med vished en bærbar og holdbar konstruktion der kan modstå havets erosion. Flyderen tænkes udført som en flyvinge, med et tværsnit der er dråbeformet. Denne konstruktion ligner i holdbarhed bunden af et skib. En bølgekraftmaskine udført efter denne opfindelse er altså holdbar, udførbarlig, praktisk enkel og driftsikker. Selve maskinhuset hvor pumpearegatet sidder i, kan på en praktisk måde laves over havoverfladen, herefter kan inspektion og reparation let udføres. De ædlere dele kommer ikke i berøring med vand. Bølgemaskinen kan udføres i holdbare materialer glasfiber, stål og beton.

De midler, der anvendes for al opfindelsens specielle virkning kan opnås:

For at fa flyderen til at producere mere energi, skal flyderen være stor og dække over en længere bølgehorisont, dette gøres ved at lave flyderen lang,

For at undgå at flyderen ligger over to bølgetoppe, gøres flyderen smal.

For at fa flyderen til at ligge i vandskorpen, gøres flyderen flad.

For at forhindre fastsiddende tang, gøres flyderen stump.

For at få ekstra effekt, laves flyderen med et bestemt tværsnitsprofil.

For at forenkle flyderen samt forøge holdbarhed og driftsikkerheden laves kun én hél flyder.

For at få et urokkelig ophængspunkt laves en betonsøjle ti! havets bund.

For at udnytte energien anvendes et stempel med hydraulik samt elgenerator.

3 DK 174147 B1 I 'irkemåde: Bølgekraftmaskinens flyder er udformet som en lige flyvinge, der drejer sig sådan, at langsiden ligger parallelt med bølgefronten, således at hele vingen ligger henholdsvis i en bølgedal eller på en bølgetop. Den lange flyvingeagtige arrangement drejer sig mod bølgefronten af sig selv for det meste, når bølgerne arbejder sig forbi flyderen, vil de dreje flyderen så flyderene kommer til at ligge parallel med bølgefronten. Bølgerne rammer flyderen på begge bølgearme, og ligevægten er, når maskinen ligger parallelt.

Det kan dog ikke udelukkes, at maskinen i nogle tilfælde vil dreje sig skævt og ligge på tværs af bølgefronten. Man kan enten accepterer dette tab eller påføre en hjælpedrejning. Da der midt i flyvingen går en stiv stang til havets bund, vil stangen køre op og ned i hullet og et stempel tilsluttes mellem stangen og flyderen vil opfange energien. Såfremt stemplet er hydraulisk, vil olien blive pumpet til en trykekspansionsbeholder, der udligner den uregelmæssige oliestrøm til en jævn strømning af olie, der går ind i en oliemotor, der er tilsluttet en generator, der producerer elektricitet. Mekanismen der opfanger energien kan have forskellige mere eller mindre avancerede udformninger.

Bølgerne anses for at være parallelle uendelige lige linjer der vandrer hen over havet og under bølgemaskinen. Bølgerne vil derfor løfte flyderen over hele længden samtidigt, ligesom et skib der har drejet rælingen imod bølgerne og derfor bliver meget ustabil, På en simplificeret model vil flyderen være en streg parallel med bølgerne, hvor bølgerne er lige uendelige lange streger med en afstand på en bølgelængde. Bølgemaskinen taber effekt hvis ikke bølgerne er homogene jævne og med en lige front i praksis.

Da flyderen virker efter princippet om Archimedes lov med de fortrængte væsker, bliver opdriften størst med en stor flyder, og dermed også energiproduktionen størst.

Da havets kræfter er ødelæggende, er bølgekraftmaskinens holdbarhed vigtigt. Holdbarheden bliver størst ved at lave én hél sammenhængende flyder.

Omtale af krav 2:

Bredden er begrænset, således at flyderen ikke lægger sig over flere bølgetoppe.

Omtale af krav 3:

Flyderens tværsnitsprofil kan have betydning for energiproduktionen, et profil der hurtigt stiger op, hænger fast i bølgen ved bølgernes nedtur og som optager ekstra energi ved bølgeslaget vil være at foretrække.

Flyderen er flad, dels pga. at bølgerne aftager længere nede i vandet og flyderen derfor ikke bevæger sig op og ned, dels at den maksimale opdrift faes hurtigt, hvis flyderen ligger sig i overfladen af vandet. Herved skabes der mest mulig energi.

Det er vigtigt at skidt og snavs ikke sidder fast på flyderen og at korrosionen bliver minimeret samt at holdbarheden bliver optimeret, derfor afrundes formen.

4 DK 174147 B1 ti gurforiegneise:

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningens figur 1-5:

Detaljeret forklaring af hvad tier vises på tegningen: ri? i På fig. 1. ses bølgekraftmaskinen foran, fra siden og ovenfra.

Det vigtigste er flyderen som er udformet som flyvinger, flydevingeme sidder fast på en tophat som bevæger sig op og ned med bølgerne. Tophatten sidder fast på en betonpille der er funderet i undergrunden. Maskinen står ude i havet.

Fig 2 Fig. 7. er en detalje af tyngdeflyderens tophat. Opstalten er forfra og fra siden.

Flyderne er lavet af stål og er her udformet ovale eller ellipseformet i tværsnit.

Flyderen er stillet lidt skråt for at fa maksimalt udbytte. Der er desuden påsat stabilitetsvanger på flyderen. Indeni maskinen ser man hydralikstemplet, der pumper olie til en trykexpansionsbeholder der er tilsluttet en oliemotor der trækker en elgenerator. På den viste model er der rotormotorer der kan skråtstille flyderne og computerstyring. Flyderne tænkes på denne model luftfyldte og i tophatten er der bly. Det betyder at kraften opad på stemplet kommer fra bølgerne og kraften nedad kommer fra blyets egenvægt.

Fig s: Dette er en anden model af samme maskine. Detaljerne på maskinen i fig. 3. er lidt anderledes men princippet og virkemåden er den samme. På denne model er vingerne påsat et kardanled der kører udenpå et rør. Kardanledet er tilsluttet stempler der udnytter energien og maskinhuset kan nu laves oven vande. I maskinhuset omdannes olietrykket til elektricitet. Vingerne er her dråbeformede og frit bevægelige.

Fig 4 Her ses en tegning af en flyder. Flyderen ligner en flyvinge, altså lang, smal og flad.

Γ midten er der et hul som flyderen fastholdes og drejes om. Flyderens tværsnitsprofil er dråbeformet og opadbuet, ligesom tværsnittet på en flyvinge. Vingen gynger op og ned og drejes mod bølgefronten. Energien tappes ved et stempel som forbindes mellem vinge og den lodrette stang.

Fig s Her ses en stiliseret maskine. I forenklet udgave vises vinge, søjle, maskinhus samt stemplet som opfanger energien

Claims (3)

5 DK 174147 B1

1. Bølgekraftmaskine med en flyder, der bevæges op og ned af bølgerne, og som er lejret på en søjle, der er fast forankret på havbunden, kendetegnet ved, at flyderen er udformet som et langstrakt, fladt legeme med en længde, der er flere gange større end bredden.

2. Bølgekraftmaskine ifølge krav 1,kendetegnet ved, at flyderens bredde er mindre end halvdelen af en typisk bølgelængde på anvendelsesstedet, især mindre end en kvart bølgelængde.

3. Bølgekraftmaskine ifølge krav 1,kendetegnet ved, at flyderens tværsnitsprofil kan være dråbeformet med hvælvet bund og opad buet top, eller et andet fladt og afrundet profil.