ES2549369B1 - Dispositivo generador de energía eléctrica a partir de energía undimotriz - Google Patents

Dispositivo generador de energía eléctrica a partir de energía undimotriz Download PDF

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Abstract

Dispositivo generador de energía eléctrica a partir de energía undimotriz que comprende un cuerpo flotante (1) con un espacio interior (1a) que aloja una masa inercial (7, 7a, 7b, 7’, 7’’, 10) conectada a un sistema de extracción de potencia y un dispositivo de anclaje (15), en el que la cara externa (5) la popa (2) del cuerpo flotante presenta un contorno convexo en forma de superficie de un primer segmento de cilindro rectangular transversal que se extiende entre lados opuestos de la popa (2), mientras que la cara externa (6) de su proa (3) presenta un contorno convexo en forma de superficie de un segundo segmento de cilindro rectangular transversal que se extiende entre lados opuestos de la proa (3), extendiéndose la cara externa (5) de la popa (2) a lo largo de un primer arco ({al}) de al menos 180º y la cara externa (6) de la proa (3) a lo largo de un segundo arco ({be}) de como máximo 90º.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo generador de energía eléctrica a partir de energía undimotriz.
Campo de la invención 5
La presente invención se encuadra dentro del campo de los dispositivos generadores de electricidad marinos y, particularmente, en el de los dispositivos generadores de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz.
Antecedentes de la invención 10
Los dispositivos generadores de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz aprovechan la energía inherente en el oleaje en mares y océanos para generar energía eléctrica. Contrariamente a los dispositivos mareomotrices no aprovechan la diferencia energética entre marea baja y marea alta, sino el movimiento continuo de las olas marinas. 15
La investigación moderna sobre los medios de conversión del oleaje gravitacional debido al viento empezó en 1974 con una publicación de Salter (Salter, S. H. (1974). Wave power. Nature, 249(3), 720–724. doi:10.1049/esej:20000303). En este artículo, se presenta un dispositivo llamado DUCK. Este es un dispositivo que convierte la energía undimotriz en movimiento rotativo de cabeceo. La energía es extraída del movimiento de 20 cabeceo. Desde esta primera publicación, fueron concebidos un gran número de dispositivos de conversión de la energía undimotriz. Entre los dispositivos más relevantes pueden figuran el denominado PELAMIS descrito en "Yemm, R., Pizer, D., Retzler, C., & Henderson, R. (2012). Pelamis: experience from concept to connection. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 370(1959), 365–380. doi:10.1098/rsta.2011.0312", el dispositivo denominado OYSTER descrito en "Whittaker, T. J., Collier, 25 D., Folley, M., Osterried, M., Henry, A., & Crowley, M. (2007). The development of Oyster–A shallow water surging wave energy converter; Proceedings of the 7th European Wave and Tidal Energy Conference. Porto, Portugal", y las plantas tipo OWC descritas en "Heath, T. V. (2012). A review of oscillating water columns. Philosophical transactions. Series A, Mathematical, physical, and engineering sciences, 370(1959), 235–45. doi:10.1098/rsta.2011.0164. Existen otros muchos sistemas con diferentes niveles de desarrollo. Se pueden 30 encontrar diferentes clasificaciones y tipos de tecnología en la publicación Falcão, A. F. D. O. (2010). Wave energy utilization: A review of the technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(3), 899–918. doi:10.1016/j.rser.2009.11.003".
Entre los dispositivos generadores de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz existen dispositivos 35 inerciales como los que se describen en los documentos de patente US8269365B2 (Clement et al.), US2013/033039A1 (Gordillo) y US2010/011539A1 (Paakinen), tales como el dispositivo WELLO PENGUIN de la firma finlandesa WELLO OY y el dispositivo SEAREV, ambos dispositivos inerciales con masas internas solidas, o los dispositivos con masa de referencia constituida de agua tal como son los dispositivos como el denominado UGEN descrito en "Fonseca, N., & Pessoa, J. (2013). Numerical modeling of a wave energy converter based on 40 U-shaped interior oscillating water column. Applied Ocean Research, 40, 60–73. doi:10.1016/j.apor.2013.01.002", en el documento PT105368B, y en la versión de desalinización del dispositivo denominado DUCK descrito en "Salter, S. H., Cruz, J., Lucas, J., & Pascal, R. (2007). Wave powered desalination; Proceedings of the International Conference on Integrated Sustainable Energy Resources in Arid Regions. Abu Dhabi".
45
Convencionalmente, los dispositivos undimotrices extraen energía de las olas amortiguando el movimiento del dispositivo excitado por el oleaje. Para esto, se necesita una referencia cinética con el fin de obtener un movimiento relativo entre este cuerpo y un segundo cuerpo.
Los dispositivos inerciales suelen referirse a una categoría de dispositivo undimotriz que usa la energía generada 50 por la amortiguación del movimiento relativo entre el cuerpo principal del dispositivo y una masa interna asociada al dispositivo que actúa como referencia inercial. Esta masa puede ser un sólido o un líquido, y se puede usar la energía para generar electricidad u otros productos a exportar (agua desalinizada en el caso del dispositivo DUCK).
55
El documento PT105368B relativo al dispositivo UGEN antes mencionado, describe un dispositivo dotado de una cámara con una columna de agua para producir energía, y se hace mención a una geometría específica del cuerpo flotante, describiéndose éste como asimétrico. Gracias a esta geometría el dispositivo flotante permite el acoplamiento con los movimientos de deriva y cabeceo.
60
El documento US20130033039A1 describe un dispositivo que utiliza el movimiento mecánico de un péndulo para la producción de energía. En este documento se mencionan las tres posibilidades de extracción de energía, mecánica, neumática e hidráulica, si bien no menciona la posibilidad de un dispositivo con la combinación de todos los métodos.
65
En la mayoría de los dispositivos actuales, el sistema de extracción de potencia (PTO - Power Take Off system) y
los equipos auxiliares están en contacto con el medio marino. Esto incrementa las posibilidades de corrosión, incrementando de este modo el coste de la operación y del mantenimiento (O&M) del dispositivo.
Por otra parte, el estado de la técnica presenta cuerpos flotantes cuya geometría externa es mejorable en cuanto a la extracción de la potencia inherente en la energía undimotriz. 5
Descripción de la invención
La presente invención tiene por objeto mejorar las cualidades de los dispositivos undimotrices del estado de la técnica mediante un dispositivo generador de energía eléctrica a partir de energía undimotriz que comprende 10
un cuerpo flotante con una popa, una proa, un fondo inferior que se extiende entre la popa y la proa, un ancho, un espacio interior y una base superior que se extiende entre la popa y la proa y una eslora definida entre un primer plano transversal que, visto de perfil, pasa por un punto extremo trasero a una altura intermedia de la popa, así como un segundo plano transversal que pasa por un punto extremo delantero en una parte superior de la proa; 15
una masa inercial seleccionada entre masas inerciales sólidas y masas inerciales líquidas, y combinaciones de tales masas, alojada en el espacio interior del cuerpo flotante de manera que es susceptible de mantener una posición inercial en el interior del cuerpo flotante cuando realiza movimientos oscilantes en respuesta a olas marinas;
un sistema de extracción de potencia conectado a un sistema generador de electricidad montado en el 20 cuerpo flotante, susceptible de generar energía eléctrica a partir de movimientos relativos entre la masa inercial y el dispositivo flotador;
al menos un dispositivo de anclaje conectable a un sistema de fondeo que permite que el cuerpo flotador mantenga su proa enfrentada a las olas y evita traslaciones del cuerpo flotador más allá de una distancia de una posición de fondeo predeterminada; 25
en el que
la popa comprende una cara externa que presenta un contorno convexo en forma de superficie de un primer segmento de cilindro rectangular transversal que se extiende entre lados opuestos de la popa; 30
la cara externa de la popa comprende un tramo convexo inferior y un tramo convexo superior que, vista en perfil lateral, se unen en el punto extremo trasero a la altura intermedia de la popa y se extienden desde allí cada uno en dirección a la proa;
la proa comprende una cara externa que presenta un contorno convexo en forma de superficie de un segundo segmento de cilindro rectangular transversal que se extiende entre lados opuestos de la proa; 35
la cara externa de la proa se extiende entre la parte delantera del tramo inferior y, vista en perfil lateral, el punto extremo delantero en la parte superior de la proa;
la cara externa de la popa y la cara externa de la proa se extienden entre un plano inferior y un plano superior coplanario con la base superior del cuerpo flotante;
la cara externa de la popa se extiende a lo largo de un primer arco de al menos 180O y la cara externa 40 de la proa se extiende a lo largo de un segundo arco de como máximo 90O.
La masa inercial localizada en el espacio interior del cuerpo flotante puede representar entre 20% y 40% en peso del volumen de agua marina desplazado por el dispositivo generador.
45
Estas características permiten el movimiento del cuerpo flotante en cualquier grado de libertad. Particularmente, la geometría del cuerpo flotante maximiza los movimientos de cabeceo, garantizando a la vez la estabilidad longitudinal y minimizando la generación de olas causadas por el cuerpo flotante, de manera que se reduce la disipación de energía inherente en las olas y se maximiza la energía de las olas transmitida a la masa inercial.
50
La forma de la popa minimiza la resistencia a la oscilación longitudinal del cuerpo flotante, minimizando la generación de olas irradiadas por el barco. La forma cerrada del cuerpo flotante permite alojar a los componentes esenciales en su espacio interior, lo cual permite disminuir el efecto de corrosión provocada por el ambiente marino.
55
El sistema de fondeo está diseñado para permitir un anclaje del cuerpo flotante al fondo del mar. El sistema de fondeo está adaptado para que el cuerpo flotante mantenga su posición a la vez que limite lo menos posible su capacidad de convertir la energía undimotriz en movimiento de alteada, balanceo y cabeceo, es decir, el cuerpo flotante queda anclado al fondo del mar, pero contando con libertad de movimiento. Con el anclaje, lo que se trata de evitar es un excesivo movimiento o desplazamiento del dispositivo en el plano (traslaciones mayores a 3 60 metros).
La masa inercial actúa como referencia de manera que, cuando el cuerpo flotante se mueve en cabeceo, se genera un movimiento relativo entre la masa de referencia y el cuerpo flotante. La energía se extrae de este movimiento relativo y se convierte en electricidad. 65
Según una realización del sistema de fondeo, este comprende tres elementos lineales flexibles, tales como cadenas o cabos, cuyos extremos superiores están conectados a un dispositivo de anclaje común localizado en el punto de rotación del cuerpo flotante, y cuyos extremos inferiores están sujetos a sendos bloques de fondeo, como por ejemplo bloques de hormigón, dispuestos en el fondo del mar en posiciones radiales distanciadas entre sí de 120O. 5
En una realización de la invención, la popa del dispositivo flotante presenta una extensión longitudinal máxima entre el mencionado primer plano transversal y un tercer plano transversal que pasa por un primer punto intermedio que delimita el fondo inferior frente a la popa del cuerpo flotante y por un segundo punto intermedio que delimita la parte trasera de la base superior frente a la popa. La base superior del cuerpo flotante se extiende 10 entre el tercer plano transversal y el segundo plano transversal. La proa presenta una extensión longitudinal máxima entre el segundo plano transversal y un cuarto plano transversal que pasa por un tercer punto intermedio que delimita el fondo inferior frente a la proa y por un cuarto punto intermedio que delimita la base superior frente a la proa. Por otra parte y según esta realización, el fondo inferior tiene una longitud definida entre el tercer y el cuarto plano transversal. 15
La extensión longitudinal de la proa puede ser entre un 80% y un 150% mayor, preferentemente entre un 90% y un 120% mayor, y más preferentemente un 100% mayor, que la extensión longitudinal máxima de la popa, mientras que la longitud del fondo inferior puede ser entre un 80% y un 30% menor, preferentemente entre un 60% y un 40% menor, y más preferentemente un 50% menor, que la extensión longitudinal máxima de la popa. 20
El tramo convexo inferior de la cara externa de la popa puede tener una altura mayor que el tramo convexo superior o, alternativamente, una altura menor que el tramo convexo superior. Esto permite que los tramos convexos de la cara externa de la popa sean asimétricos entre sí en cuanto a sus formas.
25
Preferentemente, el tramo convexo inferior de la cara externa de la popa tiene una altura igual que el tramo convexo superior, lo que lleva a una forma simétrica de los tramos convexos de la cara externa de la popa.
En una realización preferente de la invención, la cara externa de la popa tiene una sección longitudinal semicircular con un primer radio correspondiente a la extensión longitudinal máxima de la popa y la cara externa 30 de la proa tiene una sección longitudinal de un segmento de un cuarto de círculo definido por un segundo radio correspondiente a la extensión longitudinal máxima de la proa. A su vez, según esta realización, el primer radio es menos largo que el segundo radio, mientras que la longitud del fondo inferior es menor que el primer radio. Esta relación dimensional entre los radios y el fondo, que determina la geometría externa del cuerpo flotante, se puede representar mediante las siguientes ecuaciones: 35
R2 = n*R1
d = R1/n 40
L=R2+d+R1 para 1≤n≤2
L= R1+d+R2*sin (acos(1-2/n)) para 4>n>2
45
donde R1 es el primer radio, R2 es el segundo radio, d es la longitud del fondo inferior, L es la eslora y n es un número real mayor o igual que 1 y menor a 4.
50
Estas ecuaciones permiten calcular la geometría externa del cuerpo flotante a partir de cualquier valor de n y en base a un valor preestablecido de su eslora, su primer radio, su segundo radio o de la longitud de su fondo.
Esta realización es particularmente ventajosa ya que maximiza los movimientos de cabeceo del barco, garantizando la estabilidad longitudinal y minimizando la generación de olas. Este fenómeno permite disipar 55 energía no trasmitida al péndulo o columna de agua. La forma de la embarcación es tal que permite absorber la mayor cantidad de energía transmitida por el oleaje debido a su forma circular en la proa, y la forma circular de la popa minimiza la resistencia a la oscilación del barco, minimizando la generación de olas irradiadas por el barco. La forma cerrada garantizará que los componentes queden dentro del recipiente o barco, disminuyendo el efecto de corrosión. 60
Preferentemente, el primer radio es un 50% menos largo que el segundo radio. También preferentemente,
la longitud del fondo inferior es menor, preferentemente un 50% menor, que el primer radio. Esto valores correspondería a n=2 en las ecuaciones anteriormente indicadas.
65
En una realización particular de la invención, la masa inercial sólida comprende al menos un péndulo principal conectado a un eje transversal dispuesto en el espacio interior del cuerpo flotante. Este eje transversal está a su vez conectado al sistema de extracción de potencia.
Según una alternativa de esta realización particular, la masa inercial puede comprender dos péndulos principales 5 de masas iguales, o un péndulo principal y al menos un péndulo adicional de mayor o menor masa que el péndulo principal.
Según otra alternativa de esta realización particular, el péndulo principal puede estar dispuesto entre al menos una pareja de péndulos adicionales, lo que garantiza la estabilidad trasversal del dispositivo, dispuestos en el 10 espacio interior del cuerpo flotante, cada uno de los péndulos adicionales conectado a un eje transversal individual conectado a su vez al sistema de extracción de potencia. Cada péndulo de cada pareja de péndulos adicionales puede tener una masa menor o mayor que el péndulo principal que se establecerá según el periodo de resonancia que se quiera conseguir, es decir, para masas pequeñas se conseguirán resonancias a frecuencias grandes y para masas grandes se conseguirá una resonancia a frecuencias más pequeñas. Cuando 15 están previstas varias parejas de péndulos adicionales, cada péndulo adicional de una pareja puede estar dispuesto al lado de uno de los péndulos adicionales más cercanos al péndulo principal.
Cada péndulo puede estar conectado a un eje individual, o algunos o todos los péndulos pueden compartir un eje común. En otra realización algunos péndulos pueden estar conectados en grupo a un eje común y otros en otro 20 grupo a otro eje común o a sendos ejes individuales.
Cada eje puede estar conectado individualmente a su propio generador de electricidad, o algunos o todos los ejes pueden estar conectados a uno o varios generadores de electricidad compartidos.
25
Según otra realización particular la invención, la masa inercial comprende un péndulo principal único libre de moverse en cualquier grado de libertad y conectado al sistema de extracción de potencia, mediante un mecanismo conversor, de manera que el péndulo principal único transmite los movimientos del cuerpo flotante causados por el oleaje al mecanismo conversor.
30
Conforme la invención, la masa inercial también puede comprender al menos un péndulo complementario conectado a un eje longitudinal dispuesto en el espacio interior del cuerpo flotante.
El sistema de extracción de potencia puede ser electro-mecánico, tal como un sistema electro-mecánico con un eje de rotación del generador de electricidad perpendicular al eje de oscilación del péndulo en cuyo caso el eje 35 de oscilación está conectado físicamente al dispositivo generador, o un sistema hidráulico, tal como un sistema hidráulico en el que el eje de rotación del generador de electricidad está unido solidariamente a una bomba hidráulica, preferentemente de aceite, conectada por una parte al eje de oscilación del péndulo y, por otra, a un motor hidráulico.
40
El movimiento oscilante del cuerpo flotante debido al oleaje provoca el movimiento del péndulo, cuyo eje activa el generador electro-mecánico o la bomba hidráulica. En el primer caso se produce energía eléctrica directamente, mientras que en segundo caso se bombearía el fluido hidráulico a un motor hidráulico del generador de electricidad. En ambos casos la energía eléctrica generada se vierte a red a través de un cable que conecta el dispositivo con la red eléctrica en tierra firme. 45
Para que la velocidad relativa entre el péndulo y la embarcación sea la mayor posible, es conveniente que el centro de gravedad del péndulo esté lo más alejado posible del centro de gravedad del barco. Debido a que el centro de gravedad del péndulo es una variable constante en el tiempo, la única variable susceptible de ser modificable es el centro de gravedad del barco. Esto puede conseguirse mediante un cambio de lastre a través 50 de bombas especialmente incluidas en el dispositivo generador para este cometido. Este lastre puede comprender cámaras de agua de lastre.
En otra realización particular de la invención, la masa inercial líquida comprende una masa de líquido confinada en al menos un módulo de tanque con un circuito cerrado anular que comprende un paso inferior y un paso 55 superior así como un paso trasero y un paso delantero a través del que se comunican el paso inferior y el paso superior.
La masa del líquido forma una columna dejando completamente lleno el paso inferior y parcialmente llenos el paso delantero y paso trasero. Del mismo modo, el paso superior quedará lleno de gas junto con las partes del 60 paso delantero y trasero que no contengan líquido.
Conforme a esta realización, el circuito anular se extiende longitudinalmente en el espacio interior del cuerpo flotante entre la popa y la proa, lo que permite que la masa de líquido se desplace en el circuito cerrado anular hacia la popa o hacia la proa del cuerpo flotante, en función a los movimientos oscilantes realizados por el 65 cuerpo flotante en respuesta a olas marinas. El sistema de extracción de potencia puede comprender al menos
una turbina seleccionada entre turbinas neumáticas dispuestas en conexión neumática con un paso superior del circuito cerrado anular que está relleno de gas, turbinas hidráulicas dispuestas en conexión hidráulica con un paso inferior del circuito cerrado anular, y combinaciones de tales turbinas.
En el caso de ambos tipos de turbinas el generador de electricidad puede estar situado dentro o fuera del circuito 5 cerrado. En el caso de la turbina neumática se puede utilizar una disposición en la que dos o más circuitos cerrados anulares compartan turbina. Esto se puede realizar conectando mediante un conducto los pasos superiores de dichos circuitos e introduciendo la turbina en ese conducto.
Asimismo, cuando, según esta otra realización particular, está prevista una pluralidad de módulos de tanque, al 10 menos uno de los mismos puede contener una masa de agua mayor que la masa de agua contenida en otros módulos de tanque, de manera que el volumen de la masa de agua contenida en cada módulo de tanque está adaptado a un tipo de oleaje particular cuyas olas provocan los movimientos oscilantes del cuerpo flotante.
En el caso de las turbinas neumáticas, es conveniente que el líquido no entre en contacto con la turbina 15 neumática, por lo que para evitar este problema se podría acoplar una membrana o placa entre el líquido y el gas.
La conexión neumática puede comprender un sistema de conexión neumática seleccionado entre sistemas de conexión neumática individuales que conectan un módulo de tanque con una sola turbina neumática individual, 20 sistemas de conexión neumática comunes que conectan varios módulos de tanque con una turbina neumática compartida, y combinaciones de tales sistemas de conexión neumática. A su vez, la conexión hidráulica puede comprender un sistema de conexión hidráulica seleccionado entre sistemas de conexión hidráulica individuales que conectan un módulo de tanque con una sola turbina hidráulica individual, sistemas de conexión hidráulica compartidos que conectan varios módulos de tanque con una turbina hidráulica compartida, y combinaciones de 25 tales sistemas de conexión hidráulica.
La ubicación física de la distribución de masa líquida será aquella en la que el periodo de resonancia de la columna de agua coincida con la frecuencia de resonancia de máxima ocurrencia del emplazamiento donde se instale el dispositivo. Esto hace que en cada fase de ingeniería del dispositivo generador se tenga que realizar 30 un diseño ajustado teniendo en cuenta el emplazamiento. Cuando el cuerpo flotante se mueve, el líquido esta forzado a moverse en la dirección opuesta, creando un corriente dentro del circuito cerrado anular, y desplazando el aire que cierra el circuito.
La altura a la que tiene que llegar la columna de líquido en el circuito cerrado anular depende del calado del 35 cuerpo flotante, es decir, la parte del cuerpo flotante sumergida en el agua de mar. El calado influye en el peso total del dispositivo generador y en la localización de su centro de gravedad. El calado depende de la altura de la ola. Para olas pequeñas, menores de 4 m, el calado tiene que ser mayor al calado de operación (10 m en una realización preferente), siendo inferior para el caso contrario (alturas de olas mayores de 4 m).
40
La forma del cuerpo flotante y la distribución de los pesos del dispositivo generador están diseñadas para maximizar el movimiento de cabeceo en un rango más amplio de periodos de oleaje incidente. Adicionalmente, la capacidad de extraer energía del dispositivo para convertir la energía del oleaje incidente puede ser controlada de múltiples maneras.
45
Así, mediante el sistema de lastre anteriormente descrito la distribución de pesos en el cuerpo flotante puede ser alterada para adaptarse al periodo típico del estado de mar. Para ello se añade al menos una cámara con agua de lastre para modificar el centro de gravedad del cuerpo flotante.
Asimismo, la inercia de la masa inercial puede ser regulada para variar sus periodos de resonancia. 50
En el caso de una masa inercial sólida, esto se puede conseguir, por ejemplo, variando el radio de inercia del péndulo de su elemento de conexión a su eje de oscilación. De esta manera esta longitud puede variar, por ejemplo, según el tipo de mar. En mares con un periodo de pico bajo (Tp < 7 sg), como por ejemplo el mar Mediterráneo, se puede maximizar la interacción entre cuerpo flotante y el péndulo, incrementando la longitud del 55 radio del péndulo, mientras que en mares con un periodo de pico alto (Tp > 11 sg), tales como el océano Pacífico, se puede reducir la longitud del péndulo para maximizar esa interacción entre el cuerpo flotante y el péndulo.
En el caso de una masa inercial líquida en un dispositivo generador en el que se emplean turbinas neumáticas, 60 se puede regular la presión del gas en el interior del circuito cerrado anular, para adecuar las características de las turbinas a la necesidades hidrodinámicas del dispositivo generador, para lo cual pueden disponerse válvulas que permiten regular la presión de gas en el circuito. Normalmente la presión de gas en el circuito es la presión atmosférica, pero se le podría dar cierta presión para extraer mayor energía (a mayor presión mayor energía se puede obtener de la turbina). Este aumento de presión tiene que llegar a un equilibrio con el tamaño del 65 dispositivo.
Como se puede deducir de lo anteriormente indicado, el dispositivo generador conforme a la presente invención es muy versátil en cuanto al aprovechamiento de la energía undimotriz para la generación de energía eléctrica. Así, por una parte, éste permite, en base a la geometría externa de su cuerpo flotante, captar energía, mediante la elección de la disposición de su masa inercial en paralelo o perpendicularmente a la dirección de las olas, 5 pudiendo el dispositivo absorber la mayoría de los grados de libertad, como por ejemplo movimientos de avance en dirección a las olas correspondiente al eje X en el sistema de coordenadas, alteada correspondiente al eje Z en el sistema de coordenadas, cabeceo correspondiente a rotaciones con respecto al eje X, y balanceo correspondientes a rotaciones con respecto al eje Y, perpendicular a la dirección de las olas.
10
Breve descripción de las figuras
Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de la descripción, un juego de figuras en el que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo 15 siguiente:
La figura 1 es una vista esquemática en perfil que muestra la geometría externa de una primera realización del cuerpo flotante de un dispositivo conforme a la invención.
20
La figura 2 es una vista esquemática en perspectiva posterior del cuerpo flotante mostrado en la figura 1, en cuyo interior está dispuesta una primera realización de una masa inercial.
La figura 3 es una vista esquemática en perspectiva posterior del cuerpo flotante mostrado en la figura 1, en cuyo interior está dispuesta una segunda realización de una masa inercial. 25
La figura 4 es una vista esquemática en sección longitudinal del cuerpo flotante ilustrado en la figura 2.
La figura 5 es una vista esquemática en sección longitudinal del cuerpo flotante ilustrado en la figura 1, en cuyo interior está dispuesta una tercera realización de una masa inercial. 30
La figura 6 es una vista esquemática en sección longitudinal del cuerpo flotante ilustrado en la figura 1, en cuyo interior está dispuesta una cuarta realización de una masa inercial.
La figura 7 es una vista esquemática en sección por la línea I-I que se puede apreciar en la figura 6. 35
La figura 8 es una vista esquemática en sección por la línea II-II que se puede apreciar en la figura 6.
Las figuras 9A - 9C muestran una secuencia de movimientos del cuerpo flotante mostrado en la figura 1 flotando en olas del mar. 40
La figura 10 es una vista esquemática en sección longitudinal del cuerpo flotante ilustrado en la figura 1, en cuyo interior está dispuesta una quinta realización de una masa inercial.
La figura 11 es una vista esquemática en sección longitudinal del cuerpo flotante ilustrado en la figura 1, en cuyo 45 interior está dispuesta una sexta realización de una masa inercial.
La figura 12 es una vista en planta lateral de una realización del sistema de amarre para el cuerpo flotante ilustrado en la figura 1.
50
Estas figuras comprenden signos de referencia que identifican los siguientes elementos:
1 cuerpo flotante
1a espacio interior
1b base superior 55
2 popa
3 proa
4 fondo inferior
5 cara externa de la popa
5a tramo convexo inferior 60
5b tramo convexo superior
6 cara externa de la proa
6a tramo convexo inferior
6b tramo convexo superior
7 péndulo principal 65
7a péndulo adicional
7b péndulo adicional
7' péndulo complementario
7'' péndulo principal único
8, 8', 8'' vara
9 eje transversal 5
9' eje longitudinal
9'' dispositivo conversor
10 masa de agua
10a nivel de la masa de agua
11 módulo de tanque 10
11a paso inferior
11b paso superior
11c paso trasero
11d paso delantero
12 turbina neumática 15
13 turbina hidráulica
14 elemento lineal elástico
15 dispositivo de anclaje
16 bloque de fondeo
17 cable eléctrico 20
A ancho del cuerpo flotante
d longitud del fondo inferior
F fondo marino
L eslora del cuerpo flotante 25
O ola
O1 cresta de ola
O2 valle entre olas
PI plano inferior
PED punto extremo delantero 30
PET punto extremo trasero
PI1 primer punto intermedio
PI2 segundo punto intermedio
PI3 tercer punto intermedio
PI4 cuarto punto intermedio 35
PS plano superior
PT1 primer plano transversal
PT2 segundo plano transversal
PT3 tercer plano transversal
PT4 cuarto plano transversal 40
R1 primer radio
R2 segundo radio
S superficie del mar
α primer arco
β segundo arco 45
Descripción de modos de realización de la invención
El cuerpo flotante -1- mostrado en las figuras 1 a 3 comprende un espacio interior -1a-, una base superior -1b,-una popa -2-, una proa -3-, y un fondo inferior -4- que se extiende entre la popa -2- y la proa -3-. 50
El cuerpo flotante tiene una eslora –L- definida entre un primer plano transversal –PT1- vertical que pasa por un punto extremo trasero –PET- a una altura intermedia de la popa -2-, así como un segundo plano transversal –PT2- vertical que pasa por un punto extremo delantero –PED- en la parte superior de la proa -3-. El cuerpo flotante -1- tiene un ancho –A- uniforme a lo largo de su eslora –L-. 55
La popa -2- está definida longitudinalmente entre el primer plano transversal –PT1- y un tercer plano transversal –PT3- vertical que pasa por un primer punto intermedio –PI1- que delimita la parte trasera del fondo inferior -4- de la popa -2- y por un segundo punto intermedio –PI2- que delimita la parte trasera de la base superior -1b- frente a la popa -2-. La base superior -1b- del cuerpo flotante -1- se extiende entre este tercer plano transversal –PT3- y 60 el mencionado segundo plano transversal –PT2-.
A su vez, la proa -3- está definida longitudinalmente entre el segundo plano transversal –PT2- y un cuarto plano transversal –PT4- vertical que pasa por un tercer punto intermedio –PI3- que separa la parte delantera del fondo inferior -4- de la proa -3- y por un cuarto punto intermedio –PI4- que separa la base superior -1b- del cuerpo 65 flotante -1- de la proa -3-.
El fondo inferior -4- tiene una longitud –d- definida entre el tercer –PT3- y el cuarto plano transversal –PT4-.
La popa -2- comprende una cara externa -5- que presenta un contorno convexo en forma de superficie de un primer segmento de cilindro rectangular transversal que se extiende entre lados opuestos de la popa -2-, y que 5 presenta un tramo convexo inferior -5a- y un tramo convexo superior -5b-. Por otra parte, la proa -3- comprende una cara externa -6- que presenta un contorno convexo en forma de superficie de un segundo segmento de cilindro rectangular transversal que se extiende entre lados opuestos de la popa -2-, y que también presenta un tramo convexo inferior -6a- y un tramo convexo superior -6b-.
10
Como se puede apreciar, los tramos convexos inferiores -5a, 6a-y los tramos convexos superiores -5b, 6b- se extienden entre un plano inferior –PI- coplanario con el fondo -4- del cuerpo flotante -1- y un plano superior –PS- coplanario con la base superior -1b- del cuerpo flotante -1-.
El tramo convexo inferior -5a- de la cara externa –5- de la popa -2- se extiende desde el primer plano transversal 15 –PT1- hacia abajo en dirección al tercer plano transversal –PT3- hasta unirse al fondo -4- del cuerpo flotante -1-, mientras que el tramo convexo superior -5b- de la cara externa –5- de la popa -2- se extiende desde el primer plano transversal –PT1- hacia arriba en dirección al tercer plano transversal –PT3- hasta unirse a la base superior -1b- del cuerpo flotante -1-. De esta manera, el primer segmento de cilindro circular correspondiente a la cara externa -5- de la popa -2- tiene una sección semicircular con un primer radio –R1-, y se extiende en 20 correspondencia con un primer arco de un primer ángulo–α- de 180O.
Así, el tramo convexo inferior -6a- de la cara externa -6- de la proa -3- se extiende-, partiendo del fondo inferior –4-, desde el cuarto plano vertical –PT4-hacia arriba en dirección a la base superior -1b- del cuerpo flotante -1- alejándose del fondo inferior -4-, mientras que el tramo convexo superior -6b- de la cara externa -6- de la proa -3- 25 se extiende desde el tramo convexo inferior -6a- hasta llegar al segundo plano transversal –PT2- a la altura del plano superior –PS- del cuerpo flotante -1-. De esta manera, el segundo arco queda definido entre el plano superior –PS- y el cuarto plano transversal –PT4-. Con ello, el segundo segmento de cilindro circular correspondiente a la cara externa -6- de la proa -3- tiene sección de un cuarto de círculo con un segundo radio R2, y se extiende en correspondencia con un segundo arco con un segundo ángulo –β- de 90O. 30
Los ángulos –α, β – de los respectivos contornos convexos de la cara externa -5- de la popa -2- y de la proa -3- suman un total de 270O.
La geometría externa de la realización del cuerpo flotante -1- ilustrado en la figura 1 está definida por el primer 35 radio –R1-, el segundo radio –R2-, la longitud –d- del fondo inferior -4- y la eslora –L- relacionadas conforme a las ecuaciones ya anteriormente indicadas:
R2 = n*R1
40
d = R1/n
L=R2+d+R1 para 1<n<2
L=R1+d+R2*(sin (acos(1-2/n)) para 4>n>2 45
donde n es un número real mayor o igual a 1 y menor a 4.
El ancho –A- del cuerpo flotante -1- se determina en función de la energía que se quiera absorber. Si el frente de ola es mayor es conveniente un ancho mayor para una mayor extracción de la energía. El ancho –A- dará 50 también estabilidad al cuerpo flotante -1-.
La eslora total L del cuerpo flotante -1- puede ser, para un caso preferente de la invención, entre 20m y 40m, mientras que el ancho –A- admisible podría ser como mínimo 15 m para una eslora de 40 m.
55
Preferentemente, n=2. Para calcular las dimensiones de los radios R1 y R2 y de la longitud –d- del tramo inferior -4- según la realización de la figura 1 en la que n=2, para un cuerpo flotante con una eslora –L- es, por ejemplo, de 28 m, aplicando las ecuaciones antes indicadas, resulta lo siguiente:
28m = 2*R1 + R1/2 + R1 → 3,5R1 = 28 m → R1 = 28/3,5m → R1 = 8m 60
d = 8m/2 → d = 4m
R2 = 2*8m → R2 = 16m
65
Como se puede observar, las ecuaciones permiten calcular la geometría externa del cuerpo flotante -1- a partir
de cualquier valor de n y en base a un valor preestablecido de su eslora –L-, su primer radio –R1-, su segundo radio –R2- o de la longitud –d- su fondo -4-.
Las figuras 2 y 4 muestran una realización del dispositivo generador, en la que la masa inercial está formada por un conjunto de péndulos -7, 7a, 7b- dispuestos en el espacio interior -1a- del cuerpo flotante -1-. Estas figuras 5 muestran (al igual que las figuras 5-8 y 10-12) el cuerpo flotante -1- flotando en estado de reposo en la superficie –S- del agua de mar.
El conjunto de péndulos -7, 7a, 7b- comprende un péndulo -7- principal de mayor masa, una primera pareja de péndulos adicionales -7a- de masa media y dispuestos a ambos lados del péndulo central -7-, así como una 10 segunda pareja de péndulos adicionales -7b- de masa reducida y dispuestos en respectivos lados de la primera pareja de los segundos péndulos adicionales -7a-. Los péndulos -7, 7a, 7b- están conectados a través de sendas varas -8- a respectivos ejes transversales -9- individuales montados en el cuerpo flotante -1-. Cada eje transversal -9- está conectado, de manera en sí convencional, a un sistema de extracción de energía ("Power Take Off" = "PTO" – no mostrado en las figuras) para convertir energía cinética generada por desplazamientos 15 relativos entre de los péndulos -7, 7a, 7b- y el cuerpo flotante -1- que provocan el movimiento en vaivén del eje transversal -9-, en energía propulsora para propulsar un generador de electricidad (no mostrado en las figuras), también de forma en sí convencional. Todos estos elementos se encuentran dentro del espacio interior -1b- del cuerpo flotante -1-. Existe la posibilidad de que los péndulos -7, 7a, 7b- estén conectados a una misma línea transversal de extracción de energía o a la misma turbina en el caso de cámaras. 20
Los péndulos -7, 7a, 7b- están dispuestos de tal manera que el centro de gravedad del dispositivo se encuentra en el punto que permite que la velocidad relativa entre el péndulo -7, 7a, 7b- y el cuerpo flotante -1- sea la mayor posible. Para ello es necesario que el centro de gravedad de la masa de cada péndulo -7, 7a, 7b- esté lo más alejado del centro de gravedad del dispositivo flotante -1-. Debido a que el centro de gravedad de los péndulos -25 7, 7a, 7b- es una variable constante en el tiempo, la única variable posible susceptible de ser modificable es el centro de gravedad del cuerpo flotante -1-. Se consigue modificar el centro de gravedad del cuerpo flotante -1- de manera en sí convencional, mediante un cambio de lastre líquido, por ejemplo agua, a través de bombas hidráulicas (no mostradas en las figuras) montadas en el cuerpo flotante -1- para este cometido. Este lastre puede comprender cámaras de agua (no mostradas en las figuras). 30
El cabeceo del cuerpo flotante -1- debido al oleaje incidente provoca movimientos relativos entre el péndulo -7, 7a, 7b-, y su eje transversal -9-. Estos movimientos relativos se usan para accionar, por ejemplo, un generador electro-mecánico que produce energía eléctrica directamente, o una bomba hidráulica que bombea aceite para propulsar un generador electro-mecánico, o un dispositivo multiplicador conectado a un generador de electricidad 35 (no mostrados en las figuras).
Los diferentes tamaños de los péndulos -7, 7a, 7b-permiten que el de cada tamaño (mayor, medio, reducido) se adapte a los distintos estados de oleaje respondiendo a las distintas frecuencias de resonancia del mismo. Como regla, la adaptación al tren de olas incidente en el cuerpo flotante del dispositivo generador se produce en 40 función del número de péndulos -7, 7a, 7b- y del tamaño de cada uno de los mismos, a fin de permitir un máximo de potencia del conjunto de los péndulos -7, 7a, 7b-.
Las figuras 3 a 8 muestran una realización del dispositivo generador, en la que la masa inercial está formada por una masa de líquido -10-, tal como agua de mar, agua dulce u otro tipo de líquido, confinada en tres módulos de 45 tanque -11- independientes. Cada módulo de tanque -11- comprende un circuito cerrado anular con un paso inferior -11a-, un paso superior -11b- que están comunicados entre sí por un paso trasero -11c- y un paso delantero -11d-. La masa de líquido -10- está contenida en el paso inferior -11a- y hasta un nivel de líquido -10a- en los pasos laterales trasero-11c- y delantero -11d-, por efecto de los vasos comunicantes. Encima del nivel de líquido -10a-, los pasos laterales -11c- y el paso superior -11b- están rellenos de un gas, como por ejemplo aire. 50 Los codos de transición entre los respectivos pasos -11a, 11b, 11c, 11d- son preferentemente redondeados para reducir perdidas de flujo, si bien pueden ser codos en chaflán.
De acuerdo con la realización ilustrada en la figura 5, una turbina neumática -12- conectada a un generador de electricidad, está intercalada en una parte intermedia del paso superior -11b- en un plano normal a la dirección 55 principal del oleaje. La turbina neumática -12- limita el movimiento del gas desplazado por el líquido -10- provocado por el oleaje incidente en el cuerpo flotante -1-.
Según la realización ilustrada en la figura 5, cuando, en respuesta a una ola incidente, la proa -3- del cuerpo flotador -1- se eleva respecto de su popa -2-, el nivel de líquido -10a- ocupará progresivamente una proporción 60 mayor del paso trasero -11c- y una menor proporción del paso delantero -11d-, de manera que el gas contenido entre el nivel de líquido -10a- en el paso trasero -11c- y la turbina neumática -12- es comprimido para luego fluir bajo presión a través de la turbina neumática -12-, propulsándola, hacia el paso delantero -11d-. Por otra parte, cuando, después de que haya pasado la ola y la proa -3- desciende hacia un valle entre olas y desciende respecto de la popa -2- del cuerpo flotante -1-, la masa de líquido -10- ocupará progresivamente una proporción 65 mayor del paso delantero -11d- y una menor proporción del paso trasero -11c-, de manera que el gas contenido
entre el nivel de líquido -10a- y la turbina neumática -12- es comprimido para luego fluir bajo presión a través de la turbina neumática -12-, propulsando el aire para el movimiento del rotor y generar energía de esta manera,
En la realización ilustrada en la figura 6, una turbina hidráulica -13- conectada a un generador de electricidad, está intercalada en una parte intermedia del paso inferior -11a- en un plano normal a la dirección principal del 5 oleaje. La turbina hidráulica -13- limita el movimiento del líquido -10- respecto del circuito cerrado anular, provocado por el oleaje incidente en el cuerpo flotante -1-.
Según la realización ilustrada en la figura 6, cuando, en respuesta a una ola incidente, la proa -3- del cuerpo flotador -1- se eleva respecto de su popa -2-, el nivel de líquido -10a- ocupará progresivamente una proporción 10 mayor del paso trasero -11c- y una menor proporción del paso delantero -11d-, de manera que se produce un flujo de líquido a través de la turbina hidráulica -13-, produciendo el movimiento del rotor de la turbina para la generación de energía. Por otra parte, cuando, después de que haya pasado la ola y la proa -3- desciende hacia un valle entre olas y desciende respecto de la popa -2- del cuerpo flotante -1-, la masa de líquido -10- ocupará progresivamente una proporción mayor del paso delantero -11d- y una menor proporción del paso trasero -11c-, 15 de manera que se produce un flujo de líquido hacia el paso delantero -11d- que propulsa la turbina hidráulica -13-.
Los módulos de tanque -11- pueden estar diseñados para tener tamaños distintos para alojar en sus circuitos cerrados distintos volúmenes de masas de agua -10-. De esta forma y análogamente a lo descrito anteriormente 20 con referencia a las figuras 2 y 4, se permite que cada masa de agua -10- actúe de una manera óptima diferente según el tren de ola que llegue. No todas las masas de agua serán óptimas para una misma ola, pero en su conjunto conseguirán un óptimo para el aprovechamiento de la energía de todo el oleaje incidente en el cuerpo flotante -1-
25
Los sistemas con turbina neumática -12- son especialmente útiles en mares revueltos y, por tanto, muy energéticos con mayor frecuencia de oleaje, mientras que los sistemas con turbina hidráulica -13- son especialmente útiles en mares más tranquilos y, por tanto, menos energéticos con menor frecuencia de oleaje, ya que las turbinas hidráulicas -13- precisan menor velocidad de flujo de las masas de agua -11- que las turbinas neumáticas -12-. 30
Las figuras 9A – 9C ilustran tres etapas del movimiento de cabeceo del cuerpo flotador -1- frente al oleaje que se mueve en dirección de la flecha con relleno blanco mostrada tanto en estas figuras como en las figuras 4-6, 8 y 10-12.
35
Así, en la figura 9A puede apreciarse que, cuando una ola –O- incide en el cuerpo flotante -1-, su proa -3- emerge del agua y queda en una posición elevada respecto de la popa -2-. Según va pasando la ola –O- a lo largo del cuerpo flotante -1-, la proa -3- vuelve a descender hasta nivelarse con la popa -2-, como muestra la figura 9B, cuando el cuerpo flotante -1- se encuentra en la cresta –O1- de la ola –O-. A continuación, según la ola –O- va pasando por el cuerpo flotante -1-, su proa -3- desciende hacia un valle –O2- entre olas –O- y queda en 40 una posición inferior respecto de su popa -2-, como muestra la figura 9C, y la proa -3- queda enfrentada a una nueva ola –O-. Debido a la geometría específica del cuerpo flotador -1- anteriormente descrita, se maximizan los movimientos de cabeceo del cuerpo flotante -1-, garantizando su estabilidad longitudinal y minimizando la generación de olas de estela minimizando así la disipación de energía no trasmitida a la masa inercial.
45
La figura 10 muestra otra realización del dispositivo generador que comprende, adicionalmente a los péndulos -7, 7a, 7b- anteriormente descritos con referencia a las figuras 2 y 4, un péndulo complementario -7'- conectado a través de su vara -8'- a un eje longitudinal -9'-. La función de este péndulo complementario -7'- es la de aprovechar los movimientos de balanceo del cuerpo flotante -1- para la generación de energía eléctrica , para lo cual su eje longitudinal -9'- puede estar conectado, por ejemplo y en analogía a lo anteriormente descrito con 50 respecto al eje transversal -9-, por ejemplo a un generador electro-mecánico que produce energía eléctrica directamente, o una bomba hidráulica que bombea aceite para propulsar un generador electro-mecánico, o un dispositivo multiplicador conectado a un generador de electricidad (no mostrados en las figuras).
La figura 11 muestra otra realización del dispositivo generador que comprende un péndulo principal -7''- único 55 con una vara -8'' conectado a un dispositivo conversor -9''- en sí convencional que a su vez está conectado a, por ejemplo un generador electro-mecánico que produce energía eléctrica directamente, o una bomba hidráulica que bombea aceite para propulsar un generador electro-mecánico, o un dispositivo multiplicador conectado a un generador de electricidad (no mostrados en las figuras).
60
Según la realización, el péndulo único -7''- es libre de moverse en cualquier grado de libertad y transmite los movimientos del cuerpo flotante -1- causados por el oleaje a través de su vara -8''- al dispositivo conversor -9''-.
La figura 12 ilustra una realización de un sistema de fondeo mediante el que el cuerpo flotante -1- se ancla en el fondo –F- del mar. Según esta realización, el sistema de fondeo comprende tres elementos lineales flexibles -14-, 65 tales como cadenas o cabos, cuyos extremos superiores están conectados a un dispositivo de anclaje -15-
común localizado en el punto de rotación del cuerpo flotante -1-, y cuyos extremos inferiores están sujetos a sendos bloques de fondeo -16-, como por ejemplo bloques de hormigón, dispuestos en el fondo –F- en posiciones radiales distanciadas entre sí a 120O.
La figura 12 también muestra un cable eléctrico -17- a través del cual la energía eléctrica generada por el 5 generador de electricidad se transmite, de forma en sí convencional, a una red eléctrica que conecta con tierra.
En este texto, la palabra “comprende” y sus variantes (como “comprendiendo”, etc.) no deben interpretarse de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo descrito incluya otros elementos, pasos etc.
10
Por otra parte, la invención no está limitada a las realizaciones concretas que se han descrito sino que abarca también, por ejemplo, las variantes que pueden ser realizadas por el experto medio en la materia (por ejemplo, en cuanto a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.), dentro de lo que se desprende de las reivindicaciones.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Dispositivo generador de energía eléctrica a partir de energía undimotriz que comprende
    un cuerpo flotante (1) con una popa (2), una proa (3), un fondo inferior (4) que se extiende entre la popa (2) y la proa (3), un ancho (A), un espacio interior (1a) y una base superior (1b) que se extiende entre la popa (2) 5 y la proa (3), y una eslora (L) definida entre un primer plano transversal (PT1) que, visto en perfil lateral, pasa por un punto extremo trasero (PET) a una altura intermedia de la popa (2), así como un segundo plano transversal (PT2) que pasa por un punto extremo delantero (PED) en una parte superior de la proa (3);
    una masa inercial (7, 7a, 7b, 7', 7'', 10) seleccionada entre masas inerciales sólidas (7, 7a, 7b, 7', 7'') y masas inerciales líquidas (10), y combinaciones de tales masas, alojada en el especio interior (1a) del cuerpo 10 flotante (1), de manera que es susceptible de mantener una posición inercial en el interior del cuerpo flotante (1) cuando realiza movimientos oscilantes en respuesta a olas (O) marinas;
    un sistema de extracción de potencia conectado a un sistema generador de electricidad montado en el cuerpo flotante (1), susceptible de generar energía eléctrica a partir de movimientos relativos entre la masa inercial (7, 7a, 7b, 7', 7'', 10) y el dispositivo flotador (1); 15
    al menos un dispositivo de anclaje (15) conectable a un sistema de fondeo (14, 16) que permite que el cuerpo flotador (1) mantenga su proa (3) enfrentada a las olas (O) y evita traslaciones del cuerpo flotador (1) más allá de una distancia de una posición de fondeo predeterminada;
    caracterizado porque
    la popa (2) comprende una cara externa (5) que presenta un contorno convexo en forma de superficie 20 de un primer segmento de cilindro rectangular transversal que se extiende entre lados opuestos de la popa (2);
    la cara externa (5) de la popa (2) comprende un tramo convexo inferior (5a) y un tramo convexo superior (5b) que, vista en perfil lateral, se unen en el punto extremo trasero (PET) a la altura intermedia de la popa (2) y se extienden desde allí cada uno en dirección a la proa (3);
    la proa (3) comprende una cara externa (6) que presenta un contorno convexo en forma de superficie de 25 un segundo segmento circular rectangular transversal que se extiende entre lados opuestos de la proa (3);
    la cara externa (6) de la proa (3) se extiende, vista en perfil lateral, entre la parte delantera del tramo inferior (4) y el punto extremo delantero (PED) en la parte superior de la proa (3);
    la cara externa (5) de la popa (2) y la cara externa (6) de la proa (3) se extienden entre un plano inferior (PI) y un plano superior (PS) coplanario con la base superior (1b) del cuerpo flotante (1); 30
    la cara externa (5) de la popa (2) se extiende a lo largo de un primer arco (α) de al menos 180O y la cara externa (6) de la proa (3) se extiende a lo largo de un segundo arco (β) de como máximo 90O.
  2. 2.- Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque
    la popa (2) presenta una extensión longitudinal máxima entre el primer plano transversal (PT1) y un 35 tercer plano transversal (PT3) que pasa por un primer punto intermedio (PI1) que delimita el fondo inferior (4) frente a la popa (2) y por un segundo punto intermedio (PI2) que delimita la parte trasera de la base superior (1b) frente a la popa (2);
    la base superior (1b) del cuerpo flotante (1) se extiende entre el tercer plano transversal (PT3) y el segundo plano transversal (PT2); 40
    la proa (3) presenta una extensión longitudinal máxima entre el segundo plano transversal (PT2) y un cuarto plano transversal (PT4) que pasa por un tercer punto intermedio (PI3) que delimita el fondo inferior (4) frente a la proa (3) y por un cuarto punto intermedio (PI4) que delimita la base superior (1b) frente a la proa (3);
    el fondo inferior (4) tiene una longitud (d) definida entre el tercer (PT3) y el cuarto plano transversal (PT4). 45
  3. 3.- Dispositivo, según la reivindicación 2, caracterizado porque la extensión longitudinal de la proa (3) es entre un 80% y un 150% mayor, preferentemente entre un 90% y un 120% mayor, y más preferentemente un 100% mayor, que la extensión longitudinal máxima de la popa (2).
    50
  4. 4.- Dispositivo, según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque la longitud (d) del fondo inferior (4) es entre un 80% y un 30% menor, preferentemente entre un 60% y un 40% menor, y más preferentemente un 50% menor, que la extensión longitudinal máxima de la popa (2).
  5. 5.- Dispositivo, según la reivindicación 2, 3 ó 4, caracterizado porque el tramo convexo inferior (5a) de la cara 55 externa de la popa (2) tiene una altura seleccionada entre alturas mayores y alturas menores y una altura sustancialmente igual, que el tramo convexo superior (5b).
  6. 6.- Dispositivo, según la reivindicación 2, caracterizado porque
    la cara externa de la popa (2) tiene una sección longitudinal semicircular con un primer radio (R1) 60 correspondiente a la extensión longitudinal máxima de la popa (2);
    la cara externa de la proa (3) tiene una sección longitudinal de un segmento de un cuarto de círculo definido por un segundo radio (R2) correspondiente a la extensión longitudinal máxima de la proa (3);
    el primer radio (R1) es menos largo, preferentemente el 50% menos largo, que el segundo radio (R2).
    65
  7. 7.- Dispositivo, según la reivindicación 6, caracterizado porque la longitud (d) del fondo inferior (4) es menor,
    preferentemente un 50% menor, que el primer radio (R1).
    8-. Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la masa inercial representa entre 20% y 40% en peso del volumen de agua marina desplazado por el dispositivo generador.
    5
    9-. Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la masa inercial sólida comprende al menos un péndulo principal (7) conectado a un eje transversal (9) dispuesto en el espacio interior (1a) del cuerpo flotante (1), estando el eje transversal (9) a su vez conectado al sistema de extracción de potencia.
    10
  8. 10.- Dispositivo, según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende al menos un péndulo adicional (7a, 7b) que tiene una masa menor que el péndulo principal (7') conectado al sistema de extracción de potencia, estando cada péndulo (7, 7a, 7b) conectado al sistema de extracción de potencia, mediante un eje transversal (9) seleccionado entre ejes transversales individuales para cada péndulo (7, 7a, 7b), ejes transversales comunes que agrupan la conexión de al menos dos péndulos (7, 7a, 7b), y combinaciones de tales ejes transversales. 15
  9. 11.- Dispositivo, según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque
    el péndulo principal (7) está dispuesto entre al menos una pareja de péndulos adicionales (7a, 7b) dispuesta en el espacio interior (1a) del cuerpo flotante (1),
    cada uno de los péndulos adicionales (7a, 7b) está conectado al sistema de extracción de potencia; 20
    cada péndulo (7a, 7b) de cada pareja de péndulos adicionales (7a, 7b) tiene una masa menor que el péndulo principal (7).
  10. 12.- Dispositivo, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque comprende un péndulo principal (7``) único libre de moverse en cualquier grado de libertad y conectado al sistema de extracción de potencia, 25 mediante un mecanismo conversor -9''-, de manera que el péndulo principal -7''- único transmite los movimientos del cuerpo flotante -1- causados por el oleaje al mecanismo conversor -9''-.
  11. 13.- Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende al menos un péndulo complementario (7') conectado a un eje longitudinal (9') dispuesto en el espacio interior (1a) 30 del cuerpo flotante (1).
  12. 14.- Dispositivo, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
    la masa inercial líquida comprende una masa de líquido (10) confinada en al menos un módulo de tanque (11) que comprende un circuito cerrado anular (11a, 11b, 11c, 11d) que comprende un paso inferior (11a) 35 y un paso superior (11b) así como un paso trasero (11c) y un paso delantero (11d) a través de los que se comunican el paso inferior (11a) y el paso superior (11b);
    la masa de líquido (10) forma una columna de agua contenida en el paso inferior (11a), una parte inferior del paso delantero (11d) y una parte inferior de un paso trasero (11c) hasta un nivel de líquido (10a);
    encima del nivel de líquido (10a), el paso delantero (11d) y el paso trasero (11c) y el paso superior (11b) 40 están rellenos de gas;
    el circuito anular (11a, 11b, 11c, 11d) se extiende longitudinalmente en el espacio interior (1a) del cuerpo flotante (1) entre la popa (2) y la proa (3);
    la masa de líquido (10) se desplaza en el circuito cerrado anular (11a, 11b, 11c, 11d) hacia la popa (2) o hacia la proa (2) del cuerpo flotante (1), en función a los movimientos oscilantes realizados por el cuerpo flotante 45 (1) en respuesta a olas (O) marinas;
    el sistema de extracción de potencia comprende al menos una turbina seleccionada entre turbinas neumáticas (12) dispuestas en conexión neumática con un paso superior (11b) del circuito cerrado anular que está relleno de gas; turbinas hidráulicas (13) dispuestas en conexión hidráulica con un paso inferior (11a) del circuito cerrado anular, y combinaciones de tales turbinas. 50
  13. 15.- Dispositivo, según la reivindicación 14, caracterizado porque
    comprende una pluralidad de módulos de tanque (11);
    al menos un módulo de tanque (11) contiene una masa de agua (10) mayor que la masa de agua (10) contenida en al menos otro módulo de tanque (11); 55
    el volumen de la masa de agua (10) contenida en cada uno de los respectivos módulos de tanque (11) está adaptado a un tipo de oleaje particular cuyas olas (O) provocan los movimientos oscilantes del cuerpo flotante (1);
    la conexión neumática comprende un sistema de conexión neumática seleccionado entre sistemas de conexión neumática individuales que conectan un módulo de tanque (11) con una sola turbina neumática (12) 60 individual, sistemas de conexión neumática comunes que conectan varios módulos de tanque (11) con una turbina neumática (12) compartida, y combinaciones de tales sistemas de conexión neumática; y
    la conexión hidráulica comprende un sistema de conexión hidráulica seleccionado entre sistemas de conexión hidráulica individuales que conectan un módulo de tanque (11) con una sola turbina hidráulica (13) individual, sistemas de conexión hidráulica compartidos que conectan varios módulos de tanque (11) con una 65 turbina hidráulica (13) compartida, y combinaciones de tales sistemas de conexión hidráulica.
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