ES2297000T3 - Un procedimiento para utilizar energia undimotriz. - Google Patents
Un procedimiento para utilizar energia undimotriz. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2297000T3 ES2297000T3 ES02770020T ES02770020T ES2297000T3 ES 2297000 T3 ES2297000 T3 ES 2297000T3 ES 02770020 T ES02770020 T ES 02770020T ES 02770020 T ES02770020 T ES 02770020T ES 2297000 T3 ES2297000 T3 ES 2297000T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- water
- energy
- raft
- movement
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 152
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000037396 body weight Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 208000031872 Body Remains Diseases 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
- F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
- F03B13/18—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
- F03B13/1805—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem
- F03B13/181—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation
- F03B13/182—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation with a to-and-fro movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Un procedimiento para utilizar energía undimotriz, en el que una masa de agua (5) acciona un cuerpo en forma de placa (2) ubicado en el fondo de una balsa de agua, procedimiento que incluye las siguientes etapas: - usar el cuerpo con fines de recuperación de la energía cinética del movimiento alternativo de la masa de agua, - recuperar la energía cinética del cuerpo (2) o parte de él en una reserva energética (3), - transferir la energía desde la reserva energética hasta el objeto de aplicación, caracterizado por - sumergir el cuerpo en su totalidad en agua, - unir el cuerpo o parte de él de un lado al fondo (6) de la balsa de agua, a profundidad de agua intermedia en la balsa de agua más profundo que la línea de rompiente de las olas, aproximadamente en una zona en la que la relación de la longitud de onda media predominante dada L a la profundidad de la balsa de agua H está en el intervalo de desde 1/20 hasta 1/2 y en la que el movimiento de cada punto de masa de agua (5) es sustancialmente alternativo alrededor de un centro dado.
Description
Un procedimiento para utilizar energía
undimotriz.
La invención se refiere a un procedimiento según
se define en el preámbulo de la reivindicación 1 para utilizar
energía undimotriz. Un procedimiento tal se conoce, por ejemplo, por
el documento WO98/17911.
Cuando sopla el viento, se forman olas en la
misma dirección durante un período de tiempo prolongado. En aguas
profundas, las olas generadas por el efecto del viento tienen una
longitud de onda L predominante, es decir, media, dada y una
altura, es decir, amplitud, que dependen ambas de la fuerza del
viento y del período durante el que sopla el viento. Puesto que una
ola avanza hacia aguas menos profundas, su longitud de onda se
acorta y la altura de la ola aumenta según la acción del fondo de
agua sobre la ola. Cuando la ola (amplitud) ha alcanzado una altura
suficiente a una profundidad de agua en función de una longitud de
onda específica, la ola romperá. Esta profundidad a la que rompe
una ola se denomina en la bibliografía "línea de rompiente".
Se advertirá que la línea de rompiente de las olas no es constante,
sino que depende en cierta medida de la longitud de onda y
amplitud, que dependen a su vez de las condiciones del viento. La
línea de rompiente normalmente es de ¼ a 1/5 de la longitud de onda
predominante L. La línea de rompiente de las olas permanece igual en
una ubicación específica en el litoral marítimo, dado que las
condiciones del viento dominante permanecen mayoritariamente más o
menos iguales.
La figura 3 ilustra el efecto de una ola sobre
la masa de agua en una balsa de agua, tal como el mar cerca de la
costa. La profundidad Z del oleaje depende de su longitud de onda,
de tal modo que una ola que tiene una longitud de onda L sigue
actuando a una profundidad L/2. En el área C de la figura 3, es
decir, en aguas profundas, la órbita de cada punto de la masa de
agua es circular. La longitud de onda L de las olas es grande
comparada con la profundidad del agua H, es decir, la relación está
en el intervalo ½-\infty. A medida que la ola avanza hacia aguas
menos profundas, su amplitud aumenta y la longitud de onda
disminuye, disminuyendo la relación de la longitud de onda a la
profundidad del agua. En el agua de la zona intermedia, en el área
B de la figura 3, la longitud de onda predominante L es de
aproximadamente ½ a 1/20 de la profundidad del agua H. La masa de
agua tiene un movimiento circular en el agua superficial, pero, en
su avance hacia el fondo de la balsa de agua, la trayectoria de
cada punto de la masa de agua se vuelve en un principio elíptica y,
avanzando hacia una mayor profundidad, aumenta la forma elíptica de
la trayectoria del punto y, finalmente, cerca del fondo de la balsa
de agua, cada punto de la masa de agua tiene una trayectoria que
sigue en forma aproximada un movimiento alternativo en torno de un
centro dado. En aguas poco profundas, es decir, en el área de costa
A en la figura 3, la relación de la profundidad del agua H a la
longitud de onda predominante L es de 0 a 1/20, mientras que dicha
línea de rompiente está a una profundidad de agua de ¼ a 1/5. En
aguas poco profundas, la acción de las olas va durante todo el
recorrido hasta el fondo, mientras que la masa de agua tiene un
movimiento elíptico.
Se han desarrollado varios sistemas para la
recuperación de la energía cinética de las olas. Por lo corriente
están basados en cuerpos que flotan sobre la superficie del agua y
son movidos por las olas. La energía cinética de los cuerpos que
flotan sobre la superficie se recupera de una u otra forma, en
generadores o cilindros compresores ubicados ya sea sobre o bajo la
superficie del agua, desde donde la energía puede transferirse hasta
los objetos de aplicación.
El principal problema causado por los sistemas
conocidos para la recuperación de energía undimotriz del tipo
anteriormente descrito se relaciona con su ubicación: en mar gruesa,
las estructuras sobre la superficie quedan constantemente expuestas
a los daños. Debido al riesgo de daños, las centrales de energía que
utilizan energía undimotriz construidas hasta el momento tienen una
potencia relativamente baja.
También existen sistemas conocidos para la
recuperación de la energía cinética de las olas que están anclados
al fondo de una balsa de agua, tal como un lago o el mar. Un sistema
tal está representado por el aparato desvelado por la solicitud de
patente PCT WO98/17911, que está unido al fondo de la balsa de agua
y en el que se recupera energía undimotriz a partir de una placa,
que está unida al fondo del agua y oscila por las olas. La placa
llega en parte a la superficie del agua. El aparato está montado en
el área entre la línea de rompiente de las olas y el agua poco
profunda, en el fondo de la balsa de agua. El problema que implica
este aparato es su posición en la línea de rompiente de las olas,
donde el movimiento de las olas, y de ahí, la energía disponible,
es irregular e inapropiado para la producción continua de energía.
La placa está parcialmente por encima del nivel de la superficie,
de modo que el aparato queda expuesto al daño en mar gruesa. La
memoria descriptiva de patente estadounidense 4.001.597 también
describe un sistema para la recuperación de energía undimotriz,
cuyo grupo motobomba está anclado al fondo del mar. El grupo
motobomba está ubicado en aguas poco profundas y la placa de
presión llega a la superficie o ligeramente bajo la superficie. Este
sistema también implica el problema de la posición de la placa de
presión. Aunque ésta podría estar bajo la superficie en condiciones
de calma, en mar gruesa estará por lo menos en parte sobre la
superficie y, como consecuencia, el sistema se ve expuesto al daño.
La posición del sistema también causa un segundo problema: el
movimiento de las olas en aguas poca profundas es demasiado
irregular para la obtención de una producción regular de
energía.
La invención está destinada a eliminar los
inconvenientes de la técnica anterior.
Así pues, la primera finalidad principal de la
invención es proporcionar un procedimiento para recuperar energía
cinética ligada a las olas, con alto rendimiento y tanta regularidad
como sea posible, independientemente de las condiciones del viento.
Ello implica que la disposición pretende reducir al mínimo de forma
óptima las variaciones de energía undimotriz provocadas por las
condiciones meteorológicas imperantes sobre la superficie del
agua.
La invención se refiere a un procedimiento según
se define en el preámbulo de la reivindicación 1 para utilizar
energía undimotriz. En el procedimiento de la invención, el
movimiento alternativo de la masa de agua en la proximidad del
fondo de la balsa de agua se adapta para accionar un cuerpo o parte
del cuerpo al fondo de la balsa de agua. Dicho cuerpo va unido de
un lado al fondo de la balsa de agua, en la región de agua
intermedia de la balsa de agua (área B en la figura 3) y está
colocado en su totalidad bajo el agua. La energía cinética del
cuerpo o parte de él se recupera en una reserva energética, desde la
que se transfiere energía al objeto de aplicación.
El movimiento de la masa de agua se ha adaptado
para accionar el cuerpo en forma de placa y la energía cinética de
la masa de agua se recupera sustancialmente en una reserva
energética bajo la superficie del agua, tal como un cilindro
compresor.
El cuerpo está unido al fondo de la balsa de
agua ubicado enteramente a una profundidad en la que el movimiento
de la masa de agua es sustancialmente alternativo. El cuerpo está
ubicado a una profundidad en la que el movimiento de la masa de
agua es sustancialmente alternativo y la energía de la masa de agua
permanece sustancialmente constante.
El aparato usado en el procedimiento de la
invención comprende a su vez un cuerpo, que está enteramente
dispuesto de forma que se mueve según el movimiento alternativo de
la masa de agua, medios para almacenar la energía cinética del
cuerpo o parte de él en la reserva energética y medios para
transferir energía desde la reserva energética hasta el objeto de
aplicación. El cuerpo se ha adaptado con fines de fijación al fondo
de la balsa de agua, en la región de agua intermedia, y el cuerpo
queda enteramente sumergido en agua al unirlo al fondo de la balsa
de agua.
El cuerpo tiene forma de placa y va unido de un
lado a una base sobre el fondo de la balsa de agua.
En un aspecto adicional de la invención, el
cuerpo o parte de él tiene un peso menor que el peso específico del
agua.
El procedimiento de la invención y el aparato
usado en ella logran beneficios apreciables frente a los sistemas y
aparatos previamente conocidos que utilizan energía undimotriz.
En este contexto, el objeto de aplicación puede
ser un aparato para transformar energía en otra forma de energía,
tal como el conjunto unitario de una turbina hidráulica.
En este contexto, los presentes inventores
señalan que la definición "cuerpo unido al fondo de una balsa de
agua" implica tanto unión directa del cuerpo al fondo, por
ejemplo por medio de patas de sujeción, como unión indirecta del
cuerpo al fondo, por ejemplo mediante una base separada, que se
ancla a su vez al fondo. La balsa de agua es un lago, un mar o
semejante.
La invención se basa en la sorprendente
observación de que la energía de las olas superficiales cercanas al
fondo a la profundidad de agua intermedia es casi igual y, en
algunos casos, incluso excede la de las olas de la superficie del
agua. Esta energía se presenta principalmente como energía cinética.
La invención utiliza esta energía cinética.
Según se muestra en la figura 3, un punto dado
en la masa de agua en aguas poco profundas tiene un movimiento
elíptico o circular; en otras palabras, tiene a la vez energía
potencial y cinética. Casi todas las actuales centrales de energía
undimotriz están concebidas para funcionar en el área anteriormente
mencionada, entre la línea de rompiente de las olas anterior y el
agua poco profunda A, dado que las olas tienen una energía
potencial máxima en este área debido a su altura, y la mayoría de
los sistemas están dirigidos a utilizar esta energía potencial de
una u otra forma. Sin embargo, la utilización de la energía
undimotriz en aguas poco profundas es particularmente difícil, en
especial considerando que las estructuras en aguas poco profundas
están necesariamente muy próximas a la superficie, donde rápidamente
quedan expuestas a condiciones meteorológicas severas. Además, el
movimiento de la masa de agua en aguas poco profundas es más o menos
rotatorio (elíptico), según se muestra en la figura 3, y siempre
existen olas transversales en cierta medida, de modo que la
producción de energía es irregular.
La invención se basa en cambio en la
característica de la adaptación del movimiento de la masa de agua de
forma que acciona un cuerpo o su parte unida al fondo de la balsa
de agua, en el área B, es decir, la región de agua intermedia en la
figura 3. El cuerpo está en su totalidad bajo la superficie del
agua, preferentemente a una profundidad tal a la que el movimiento
de la masa de agua es principalmente alternativo. Esta disposición
logra cierto número de ventajas importantes:
- en la región de agua intermedia, el movimiento
de un punto dado en la masa de agua es sustancialmente alternativo,
teniendo entonces la masa de agua principalmente sólo energía
cinética. De este modo, la energía de la masa de agua permanece
constante, a diferencia de las centrales de energía undimotriz
conocidas ubicadas en aguas poco profundas. La masa de agua tiene
un movimiento regular con relación a un centro dado, permitiendo que
un aparato anclado al fondo del agua genere energía con más
regularidad de lo que lo hace un aparato ubicado parcial o
enteramente por encima de la superficie del agua.
- el aparato usado en el procedimiento de la
invención usado con fines de producción de energía en la región de
profundidad intermedia no se daña rápidamente, dado que no está
expuesto a las condiciones meteorológicas imperantes sobre la
superficie del agua, ni al movimiento giratorio de la masa de agua,
como lo están los sistemas de producción de energía en aguas poco
profundas descritos anteriormente. La reserva energética incluida
en el aparato, tal como un cilindro compresor, está ubicada con
preferencia completamente bajo el agua, reduciendo más de este modo
el riesgo de daño para el aparato.
A profundidad intermedia, la masa de agua
impulsada por las olas en el fondo de la balsa de agua con
frecuencia tiene casi igual energía, y en ocasiones incluso mayor
energía, que las olas en aguas poco profundas. Este hecho se debe a
que siempre existen algunas olas transversales en las olas de aguas
poco profundas, provocadas por obstáculos en el fondo del agua. En
esta situación, un aparato ubicado en el fondo de una balsa de agua
enteramente bajo la superficie del agua, en aguas poco profundas,
recupera casi la misma cantidad de energía de las olas que una
central de energía undimotriz que funciona en aguas poco profundas
parcialmente por encima del agua. Por los motivos expuestos
anteriormente, una central de energía undimotriz que funciona bajo
el agua puede construirse con mayores dimensiones y con un
rendimiento más alto que una central de energía undimotriz que
funciona sobre el agua.
A continuación se describe la invención más
detalladamente con referencia a los dibujos que se adjuntan.
La figura 1 muestra el aparato de la invención
visto desde un lado.
La figura 2 muestra un modo de utilización de
energía suministrada con el aparato de la invención.
La figura 3 ilustra la acción de las olas en una
balsa de agua.
Las partes principales del aparato de la figura
1 son un cilindro compresor que actúa de reserva energética, una
placa unida sobre pivote a una base en el fondo y un cilindro
compresor conectado a la placa.
La disposición de elevación de agua mostrada de
nuevo en la figura 2 comprende una unidad de recuperación de
energía y un sistema de insuflación de aire, que se abastece de aire
comprimido desde el cilindro compresor en la figura 1.
A continuación se describirán más detalladamente
los aparatos ilustrados en las figuras 1 y 2 y la disposición de
elevación de agua. La posición de los aparatos está ilustrada en la
figura 3, a la que se alude en la parte general anterior de la
invención que explica la técnica anterior y sus diferencias con
respecto a la invención.
El aparato 1 mostrado en la figura 1 tiene una
base 4 unida a una profundidad de agua intermedia en el fondo 6 de
la balsa de agua. El fondo 6 de la balsa de agua está a una
distancia H de la superficie del agua. En las condiciones de viento
que predominan en esta zona costera, las olas tienen una longitud de
onda L, la relación de la profundidad del agua H a la longitud de
onda predominante L está en el intervalo desde ½ hasta 1/20, es
decir, en el área B en la figura 3 (profundidad de agua intermedia).
Las piezas energéticas del aparato, es decir, el cuerpo 2 y el
cilindro compresor conectado 3, van montadas enteramente bajo la
superficie, a una profundidad H1, en la que el movimiento de la
masa de agua generado por las olas sigue siendo principalmente
alternativo. La profundidad de acción de las olas es aproximadamente
la mitad de su longitud de onda L.
Un cuerpo en forma de placa 2 está unido con
facultad de rotación en su borde inferior a una acanaladura 4; 41
en el primer extremo de la base 4, por intermedio de una
articulación esférica 2; 21 en el borde inferior del cuerpo. El
cuerpo tiene una longitud de aproximadamente ^{1}/_{3} de la
longitud de onda predominante L. En la parte superior del cuerpo,
hay un flotador 23 que tiene un peso menor que el peso específico
del agua. El depósito a presión 31 del cilindro compresor 3 está
fijado sobre pivote a la pata de sujeción 4; 42 por el otro extremo
de la base 4. El pistón 32 del cilindro compresor 3 está fijado por
un extremo a la pata de sujeción 22 del cuerpo en forma de placa 2.
Dado que el ángulo entre el cuerpo en forma de placa 2 y el pistón
3; 32 varía según el cuerpo es arrastrado por las olas, el pistón
está fijado sobre pivote a la pata de sujeción 22, permitiendo que
el cuerpo en forma de placa y el pistón 3; 32 se muevan dentro de
ciertos límites uno con relación al otro. Como medio del cilindro
compresor 3 se usa aire corriente, aspirándose el aire al interior
del depósito a presión a través de una primera manguera de aire 33;
33b que conduce a la superficie del agua 5; 51. El aire se conduce
hasta el objeto de aplicación a través de una segunda manguera de
aire 33; 33b desde el depósito a presión 3; 31.
La figura 2 muestra una disposición de elevación
de agua 7, que utiliza el aire comprimido generado con el aparato 1
en la figura 1. La unidad para la recuperación de energía 8 en la
disposición de elevación de agua comprende una turbina hidráulica
81, un grupo 82 conectado a la turbina y un conducto 83 que conduce
a la superficie del agua. El sistema de insuflación de aire 9 en la
disposición de elevación de agua comprende a su vez un depósito
colector de aire 91, desde el que una tubería de aireación 92
conduce hasta el conducto 83. El aire comprimido se lleva hasta el
depósito colector de aire 91 a través de una segunda manguera de
aire 33; 33a que conduce desde el depósito a presión de la figura 1.
El depósito colector de aire 9; 91 contiene un difusor de aire (no
mostrado en la figura), que difunde el aire comprimido llevado a la
tubería de aireación en pequeñas microburbujas de aire.
En lo sucesivo se examinará el desplazamiento
del cuerpo en forma de placa 2 del aparato de la figura 1 por el
movimiento de la masa de agua. El movimiento de la masa de agua es
principalmente alternativo a la profundidad H-H1, a
la que está colocado el aparato. Luego, los puntos de la masa de
agua circulan alrededor de un centro dado. Estando el borde
inferior del cuerpo 2 fijado a la acanaladura 41 en la base 4, la
totalidad de los puntos sobre la placa 2 girarán entonces sobre un
ángulo dado bajo el movimiento alternativo de la masa de agua a lo
largo de la trayectoria curva indicada por la flecha de dos extremos
con punta llena. El centro cinético del movimiento rotativo está
ubicado en la articulación esférica 2; 21 proporcionada en el borde
inferior de la placa. La placa 2 está unida aproximadamente en su
centro al pistón 3; 32 del cilindro compresor. Según giran los
puntos sobre la placa por el movimiento alternativo de la masa de
agua alrededor de la articulación esférica 2; 21 en un punto, de
izquierda a derecha y de vuelta a la izquierda, el pistón 3; 31 se
mueve a su vez adentro y afuera del depósito a presión 3; 31,
permitiendo con ello que el movimiento rotativo de la placa se
transforme en un movimiento de bombeo del pistón en el depósito a
presión. El movimiento de bombeo se ve potenciado por los
flotadores proporcionados en la parte superior del cuerpo 2, cuyo
peso es más ligero que el agua. El movimiento de bombeo del pistón
3; 32 absorbe aire a través de una primera manguera de aire 33; 33b
en el interior del depósito a presión 3; 31 e impele aire a través
de una segunda manguera de aire 3; 33a hasta la disposición de
elevación de agua 7 mostrada en la figura 2.
A medida que se abastece de aire la sección de
aireación 9 de la disposición de elevación de agua 7 en la figura 2
a través de la segunda manguera de aire 33; 33a, se difunde aire en
el depósito colector de aire 9; 91 en pequeñas burbujas de aire,
que se expulsan de la tubería de aireación 9; 92 al interior del
conducto 8; 83. Las burbujas de aire ascendentes generan un efecto
Venturi en el conducto 8; 83, aproximándose el agua en el conducto
8; 83 a la superficie, es decir, entrando en la dirección indicada
por la flecha con punta llena, al tiempo que penetra agua nueva en
el conducto a través de su parte inferior ubicada en el fondo de la
balsa de agua. Durante su movimiento, el agua acciona el giro de la
turbina hidráulica 8; 81 de la unidad de recuperación de energía.
La energía de rotación de la turbina hidráulica se transforma en
electricidad en un conjunto unitario convencional (8; 82).
Anteriormente se ha descrito una sola forma de
realización del procedimiento de la invención y del aparato
implementado en el procedimiento y, para el experto en la materia,
resulta evidente que la invención puede implementarse también de
muchas otras maneras sin apartarse del alcance de la idea inventiva
según se define en las reivindicaciones.
El cuerpo puede ir unido ya sea según se ha
descrito anteriormente, de forma indirecta al fondo por intermedio
de una base o cualquier sujeción, que va unida a su vez al fondo
mediante medios de anclaje apropiados, o se puede unir de forma
directa al fondo de la balsa de agua, por medio de, por ejemplo,
patas de fijación o similares.
En caso de transformarse el movimiento
alternativo de la masa de agua en energía cinética por medio de un
cuerpo en forma de placa, normalmente éste es relativamente delgado,
con miras a una utilización eficaz de la energía undimotriz, aunque
en algunas situaciones también pueden ser apropiados cuerpos más
gruesos, debido, por ejemplo, a la alta energía cinética de la masa
de agua.
En la forma de realización anteriormente
descrita, la energía cinética del cuerpo en forma de placa se
transfiere por medio de un pistón a un cilindro compresor que actúa
de reserva energética, en el que éste comprime el medio (aire) en
el cilindro compresor. El medio así presurizado, es decir, en este
caso aire comprimido, puede usarse posteriormente para la
aplicación deseada, tal como por ejemplo una disposición de
elevación de agua. Sin embargo, el movimiento alternativo del
cuerpo en forma de placa puede transformarse también en energía de
muchas otras maneras. Medios para recuperar energía cinética
comprenden, por ejemplo, un brazo articulado en una placa, teniendo
el brazo, entre otros recursos, medios para su conexión por un
sistema de palancas a un electrogenerador, permitiendo la
transformación de energía en electricidad con fines de
almacenamiento, por ejemplo, en un acumulador. De este modo, la
energía mecánica de la placa puede transformarse en electricidad
con fines de distribución ulterior en aplicación práctica de una
manera convencional conocida de por sí. Preferentemente, la reserva
energética se ubica completamente sumergida bajo la superficie del
agua, aunque, si la energía cinética de la placa se transforma en
energía eléctrica por medio de un electrogenerador, la reserva
energética también se puede ubicar, por ejemplo, en tierra
firme.
Si la energía cinética del movimiento
alternativo de la masa de agua se transforma en energía cinética de
un movimiento giratorio, éste puede transformarse directamente en
electricidad por medio de un generador, con fines de almacenamiento
ulterior por medios conocidos de por sí.
Otra posibilidad no cubierta por la presente
invención según se reivindica sería transformar el movimiento
alternativo de bombeo de una masa de agua en energía cinética
mediante, pongamos por caso, un dispositivo que transforma el
movimiento alternativo en un movimiento giratorio, tal como, por
ejemplo, un cuerpo cilíndrico fijado rotacionalmente a la base, o
un dispositivo fijado a la base que comprende una hélice o cualquier
otra pieza que gira según la acción del movimiento de la masa de
agua.
Aparte del cilindro compresor y el acumulador
anteriormente mencionados, la reserva energética puede ser un
acumulador de presión, en el que se almacena energía en forma de
presión de un fluido hidráulico.
Claims (6)
1. Un procedimiento para utilizar energía
undimotriz, en el que una masa de agua (5) acciona un cuerpo en
forma de placa (2) ubicado en el fondo de una balsa de agua,
procedimiento que incluye las siguientes etapas:
- usar el cuerpo con fines de recuperación de la
energía cinética del movimiento alternativo de la masa de agua,
- recuperar la energía cinética del cuerpo (2) o
parte de él en una reserva energética (3),
- transferir la energía desde la reserva
energética hasta el objeto de aplicación,
caracterizado por
- sumergir el cuerpo en su totalidad en
agua,
- unir el cuerpo o parte de él de un lado al
fondo (6) de la balsa de agua, a profundidad de agua intermedia en
la balsa de agua más profundo que la línea de rompiente de las olas,
aproximadamente en una zona en la que la relación de la longitud de
onda media predominante dada L a la profundidad de la balsa de agua
H está en el intervalo de desde 1/20 hasta 1/2 y en la que el
movimiento de cada punto de masa de agua (5) es sustancialmente
alternativo alrededor de un centro dado.
2. Un procedimiento según se define en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque el movimiento alternativo de la masa de agua (5) acciona el
cuerpo en forma de placa (2), que está unido al fondo de una balsa
de agua de un lado, recuperándose la energía cinética del cuerpo en
forma de placa en una reserva energética ubicada sustancialmente
bajo la superficie del agua (5; 51), tal como un depósito a presión
(3; 31).
3. Un procedimiento según se define en la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado por:
- sujetar el cuerpo (2) de un lado a una base
(4) sobre el fondo (6) de la balsa de agua,
- tener el cuerpo (2) o parte de él un peso
menor que el peso específico del agua.
4. Un procedimiento según se define en la
reivindicación 3, caracterizado por recuperar la energía
cinética del cuerpo en forma de placa en un depósito a presión (3;
31), que está ubicado sustancialmente bajo la superficie del agua y
contiene un medio, tal como aire.
5. Un procedimiento según se define en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes 3 a 4,
caracterizado por
- sujetar el cuerpo en forma de placa (2) y el
depósito a presión (3; 31) a una base (4) ubicada sobre el fondo
(6) de la balsa de agua.
6. Un procedimiento según se define en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes 3 a 5,
caracterizado por
- llevar un medio al objeto de aplicación
mediante una primera canalización (33; 33a),
- y transferir el medio al interior de un
depósito a presión (3; 31) mediante una segunda canalización (33;
33b).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20012086 | 2001-10-26 | ||
| FI20012086A FI20012086A0 (fi) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | Menetelmä ja laitteisto aaltoenergian hyödyntämiseksi |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2297000T3 true ES2297000T3 (es) | 2008-05-01 |
Family
ID=8562138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES02770020T Expired - Lifetime ES2297000T3 (es) | 2001-10-26 | 2002-10-25 | Un procedimiento para utilizar energia undimotriz. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7131269B2 (es) |
| EP (1) | EP1444435B1 (es) |
| JP (1) | JP4299132B2 (es) |
| AT (1) | ATE380293T1 (es) |
| AU (1) | AU2002338008B8 (es) |
| DE (1) | DE60223940D1 (es) |
| ES (1) | ES2297000T3 (es) |
| FI (1) | FI20012086A0 (es) |
| PT (1) | PT1444435E (es) |
| WO (1) | WO2003036081A1 (es) |
| ZA (1) | ZA200402875B (es) |
Families Citing this family (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7768144B2 (en) * | 2002-12-31 | 2010-08-03 | Vaughn W North | Underwater wave/energy transducer |
| US20050127678A1 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-16 | Kenneth Rea | System for generating power through the capture of gas bubbles and method therefor |
| GB0505906D0 (en) * | 2005-03-23 | 2005-04-27 | Aquamarine Power Ltd | Apparatus and control system for generating power from wave energy |
| EP1913204B1 (en) * | 2005-08-12 | 2015-07-08 | BioPower Systems Pty. Ltd. | A wave energy capturing device |
| US20070258771A1 (en) * | 2006-05-04 | 2007-11-08 | Kenneth Merle Weldon | Using the class #2 simple lever machine system to harvest and transport energy from water waves to shore for electricity and other uses |
| US7476986B1 (en) * | 2006-08-07 | 2009-01-13 | Del Principe David M | Wave-action energy producing apparatus |
| US20080110168A1 (en) * | 2006-11-06 | 2008-05-15 | Fernando Gracia Lopez | Dynamic Fluid Energy Conversion System and Method of Use |
| US7579705B1 (en) | 2006-10-04 | 2009-08-25 | Ross Anthony C | System and method for generating electrical energy using a floating dock |
| DK2140134T3 (da) * | 2007-03-14 | 2014-09-08 | Langlee Wave Power As | Bølgekraftværk |
| US7980832B2 (en) * | 2007-04-19 | 2011-07-19 | Ahdoot Ned M | Wave energy converter |
| US7554215B1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-06-30 | Paul Caragine | Generator and method for generating electricity from subsurface currents |
| WO2009015419A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Buoyancy Hydro Pty Ltd | Buoyancy hydro power generator and method |
| US8080895B1 (en) * | 2007-10-12 | 2011-12-20 | Williams Brian B | Energy generation from compressed fluids |
| US20090230692A1 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Fernando Gracia Lopez | Dynamic fluid energy conversion |
| GB2461090B (en) * | 2008-06-20 | 2012-06-06 | Univ Lancaster | Improved wave energy device |
| MX2011001686A (es) * | 2008-08-11 | 2011-04-26 | Fernando Gracia Lopez | Generacion de energia electrica mediante el movimiento de un cuerpo liquido. |
| US8591168B2 (en) * | 2008-08-18 | 2013-11-26 | Clean And Green Enterprises, Inc. | Subsurface wave power generation systems and methods |
| US8562833B2 (en) * | 2008-08-18 | 2013-10-22 | Clean And Green Enterprises, Inc. | Subsurface wave power generation water purification systems and methods |
| ITBS20080180A1 (it) * | 2008-10-14 | 2010-04-15 | Tecnomac Srl | Dispositivo generatore di energia elettrica da fonte rinnovabile |
| US9551125B2 (en) | 2009-03-26 | 2017-01-24 | Aw-Energy Oy | Method for installing and servicing an apparatus recovering the kinetic energy of water, and an apparatus recovering the kinetic energy of water |
| US20100242826A1 (en) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Aw-Energy Oy | Method for installing and servicing an apparatus recovering the kinetic energy of water, and an apparatus recovering the kinetic energy of water |
| DE102009016916A1 (de) | 2009-04-08 | 2010-10-14 | Robert Bosch Gmbh | Wellenenergieanlage |
| GB0919931D0 (en) * | 2009-11-16 | 2009-12-30 | Safety Technical Services Ltd | Wave energy converters |
| US20110175362A1 (en) * | 2010-01-20 | 2011-07-21 | Fernando Gracia Lopez | Dynamic fluid energy conversion |
| US7964984B2 (en) * | 2010-04-01 | 2011-06-21 | Saavedra John A | Electric power generator utilizing intermittent wind |
| US8974192B2 (en) * | 2010-05-22 | 2015-03-10 | Gary Ross | Biomorphic wave energy collector |
| WO2012008896A1 (en) | 2010-07-16 | 2012-01-19 | Corpower Ocean Ab | Energy transforming unit and energy transforming system comprising such a unit |
| US20120025531A1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Montgomery William S | Energy generation using intermediary buffering |
| GB201020993D0 (en) * | 2010-12-10 | 2011-01-26 | Albatern Ltd | A wave energy power conversion mechanism |
| ES2397446B1 (es) * | 2011-08-01 | 2013-10-10 | María Ruth SÁNCHEZ LUGILDE | Sistema de transformación de la energía de las olas del mar. |
| US8614520B2 (en) * | 2011-11-05 | 2013-12-24 | Rohrer Technologies, Inc. | Submergable sloped absorption barrier wave energy converter |
| FI20125048L (fi) * | 2012-01-16 | 2013-07-17 | Subsea Energy Oy | Voimala ja voimalan osat |
| US20160160844A1 (en) | 2012-11-16 | 2016-06-09 | John A. Saavedra | Apparatus and method for generating electricity |
| US8742614B2 (en) * | 2012-11-16 | 2014-06-03 | John A. Saavedra | Power generator utilizing intermittent fluid flow |
| US8896145B2 (en) * | 2012-11-16 | 2014-11-25 | John A. Saavedra | Power generator utilizing intermittent fluid flow |
| US9309861B1 (en) | 2013-04-17 | 2016-04-12 | Roy D. Gaul | Ocean wave kinetic energy conversion method and system |
| GR1008371B (el) | 2013-06-20 | 2014-12-16 | Ατλαντικ Π. Πεχλιβανιδης Μεπε, | Συσκευη και μεθοδος για την παραγωγη ενεργειας απο κυματα πασης κατευθυνσεως |
| WO2015193532A1 (en) * | 2014-06-18 | 2015-12-23 | Aw-Energy Oy | Wave energy recovery apparatus with an energy transfer arrangement |
| US9458819B2 (en) | 2014-08-07 | 2016-10-04 | Amar S. Wanni | Wave energy converter |
| EP3901449A1 (en) | 2014-12-20 | 2021-10-27 | AW-Energy Oy | Method for manufacturing a wave energy conversion apparatus |
| US10602670B2 (en) | 2015-10-07 | 2020-03-31 | Board of Supervisors of Louisana State University and Agriculture and Mechanical College | Self-powered lights for photosynthetic cultures |
| CN105804927B (zh) * | 2016-04-18 | 2018-02-16 | 浙江大学 | 一种漂浮地固定于海岸边的波浪能发电装置 |
| CA3041002A1 (en) * | 2017-11-18 | 2019-05-18 | Eavor Technologies Inc. | Method for generating geothermal power with sealed closed well loops |
| US10480482B1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-11-19 | Gary Ross | Biomorphic inshore wave energy converter |
| JP6968366B2 (ja) * | 2018-01-25 | 2021-11-17 | 横浜ゴム株式会社 | 波受板及び波力発電システム |
| TWI687587B (zh) * | 2018-02-05 | 2020-03-11 | 國立臺灣師範大學 | 河邊流水能之擷取裝置 |
| CN112400059B (zh) * | 2018-05-30 | 2023-02-28 | Aw能源有限公司 | 具有动力输出装置的波浪能回收利用设备 |
| 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 |
| 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 |
| JP6868758B2 (ja) * | 2019-07-16 | 2021-05-12 | 石油資源開発株式会社 | ベンチュリ効果を利用した高圧水ジェット噴射装置 |
| US10844830B1 (en) | 2019-12-14 | 2020-11-24 | Amar S. Wanni | Wave energy converter |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US675039A (en) | 1900-12-07 | 1901-05-28 | Jacques V Quentin | Wave-motor. |
| US4001597A (en) | 1975-06-20 | 1977-01-04 | Graff Albert L | Electric power generating system |
| US4002416A (en) * | 1976-01-15 | 1977-01-11 | Roy Morgan Axford | Motor powered by wave action |
| ZA793910B (en) * | 1979-07-13 | 1980-07-30 | Q Corp | Energy device powered by the motion of water beneath waves |
| JPS56110573A (en) | 1980-02-05 | 1981-09-01 | Shii Enajii Asooshieitsu Ltd | Floating device |
| US4384456A (en) | 1980-12-15 | 1983-05-24 | Boros Ladislav J | Dynamic breakwater and wave energy recovery and conversion system |
| JPS5943987A (ja) | 1982-09-03 | 1984-03-12 | Hitachi Zosen Corp | 波力エネルギ−吸収装置 |
| JPS59203882A (ja) | 1983-05-06 | 1984-11-19 | Hitachi Zosen Corp | 波エネルギ−取出装置 |
| JPS61261676A (ja) | 1985-05-15 | 1986-11-19 | Hitachi Zosen Corp | 波力発電装置 |
| US4748808A (en) * | 1986-06-27 | 1988-06-07 | Hill Edward D | Fluid powered motor-generator apparatus |
| JPH04358769A (ja) | 1991-04-13 | 1992-12-11 | Nakajima Kosan Kk | 波力ポンプ |
| NL1002765C1 (nl) | 1996-04-02 | 1996-07-16 | Berg A P Van Den Beheer Bv | Hydro-pneumatische golf- en deiningskrachtcentrale. |
| IT1286351B1 (it) * | 1996-10-21 | 1998-07-08 | Mario Lombardo | Generatore elettrico marino a paratoia oscillante e pompa a pistone |
| US6006518A (en) * | 1996-12-30 | 1999-12-28 | Geary; Jeffrey B. | Ocean current energy converter |
| PT1036274E (pt) * | 1997-12-03 | 2004-01-30 | William Dick | Conversor da energia das ondas |
| US6756695B2 (en) * | 2001-08-09 | 2004-06-29 | Aerovironment Inc. | Method of and apparatus for wave energy conversion using a float with excess buoyancy |
| US7023104B2 (en) * | 2002-07-11 | 2006-04-04 | Alvin Kobashikawa | Wave energy conversion device for desalination, ETC |
| US6955049B2 (en) * | 2003-05-29 | 2005-10-18 | Krouse Wayne F | Machine and system for power generation through movement of water |
-
2001
- 2001-10-26 FI FI20012086A patent/FI20012086A0/fi unknown
-
2002
- 2002-10-25 AU AU2002338008A patent/AU2002338008B8/en not_active Expired
- 2002-10-25 JP JP2003538564A patent/JP4299132B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-25 ES ES02770020T patent/ES2297000T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-25 PT PT02770020T patent/PT1444435E/pt unknown
- 2002-10-25 WO PCT/FI2002/000834 patent/WO2003036081A1/en active IP Right Grant
- 2002-10-25 DE DE60223940T patent/DE60223940D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-25 US US10/493,445 patent/US7131269B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-25 EP EP02770020A patent/EP1444435B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-25 AT AT02770020T patent/ATE380293T1/de not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-03-16 ZA ZA2004/02875A patent/ZA200402875B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2002338008B2 (en) | 2008-04-17 |
| FI20012086A0 (fi) | 2001-10-26 |
| AU2002338008B8 (en) | 2008-08-14 |
| EP1444435A1 (en) | 2004-08-11 |
| US20050066654A1 (en) | 2005-03-31 |
| JP4299132B2 (ja) | 2009-07-22 |
| WO2003036081A1 (en) | 2003-05-01 |
| ZA200402875B (en) | 2005-02-23 |
| PT1444435E (pt) | 2008-03-13 |
| DE60223940D1 (de) | 2008-01-17 |
| ATE380293T1 (de) | 2007-12-15 |
| US7131269B2 (en) | 2006-11-07 |
| JP2005506487A (ja) | 2005-03-03 |
| EP1444435B1 (en) | 2007-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2297000T3 (es) | Un procedimiento para utilizar energia undimotriz. | |
| AU2002338008A1 (en) | A process and an apparatus for utilising wave energy | |
| ES2383678T3 (es) | Sistema convertidor de energía de olas de eficiencia y supervivencia mejoradas | |
| ES2393261T3 (es) | Aparato y sistema de control para la generación de energía a partir de energía de las olas | |
| ES2769312T3 (es) | Aparato para recuperar energía de las olas | |
| US7607862B2 (en) | Shoaling water energy conversion device | |
| CN105473846B (zh) | 具有可变浮力的水力涡轮机 | |
| ES2413008T3 (es) | Turbina eólica para uso mar adentro | |
| ES2344472T3 (es) | Dispositivo e instalacion para la generacion de energia regenerativa y renovable a partir de agua. | |
| ES2702706T3 (es) | Método de utilización de un cuerpo flotante de una central undimotriz y central undimotriz | |
| PT1915528E (pt) | Conversor de energia das ondas de flutuação livre | |
| JP2002506162A (ja) | 動く水からの動力の取り出し | |
| ES2557077T3 (es) | Sistema y procedimiento para la extracción de energía de las olas del mar | |
| EP2265814A1 (en) | Wave power plant | |
| SV1998000108A (es) | Maquina para producir energia cinetica | |
| WO2017055649A1 (es) | Dispositivo para convertir la energía cinética de las olas, las corrientes de agua o el viento en energía mecánica | |
| ES2304904B1 (es) | Funcionamiento de una central hidroelectrida por la fuerza de las olas del mar. | |
| US4563248A (en) | Solar distillation method and apparatus | |
| ES2568639T3 (es) | Sistema de generación de energía undimotriz | |
| ES2475208T3 (es) | Dispositivo para convertir energía undimotriz en energía mecánica | |
| US4171189A (en) | Lift-force pump activated by the weight and buoyancy of giant buoys | |
| US4462762A (en) | Wave action machine | |
| KR101038954B1 (ko) | 풍력을 이용한 해양발전장치 | |
| WO2010122187A1 (es) | Generador acuático de electricidad | |
| DK2510225T3 (en) | Wave energy conversion |