ES2579353T3 - Generador undimotriz - Google Patents

Abstract

Un generador para convertir el movimiento de las olas en una masa de agua en energía útil, el generador que comprende: al menos un flotador (2) captador de energía que es móvil en respuesta a dicho movimiento de las olas; un miembro (1) de reacción que se coloca debajo del flotador captador de energía; medios (4a, 4b, 4c, 4d) de conexión para conectar dicho al menos un flotador captador de energía a dicho miembro de reacción y que definen una distancia (D3) entre dicho flotador captador de energía y dicho miembro de reacción; medios (3a, 3b, 3c, 3d) de conversión de energía para la conversión de un movimiento relativo entre dicho miembro (1) de reacción y dicho al menos un respectivo flotador (2) captador de energía, en energía útil; caracterizado porque el generador comprende medios (8a, 8b o 9a 9b, 9c, 9d) de ajuste de la profundidad adaptables, para ajustar, a lo largo de un intervalo predeterminado, la profundidad (D1) del miembro de reacción en la masa de agua y la altura del miembro de reacción desde un lecho (B) de la masa de agua, y porque los medios de conexión son de longitud ajustable para regular independientemente la distancia (D3) entre el flotador capturador de energía y el miembro de reacción.

Description

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Debido a que las líneas 4a, 4b, 4c, 4d de conexión y las líneas 8a, 8b de ajuste de profundidad son ajustables en longitud, la profundidad D2 de ambos flotadores 2 captadores de energía y la profundidad D1 del miembro 1 de reacción pueden ser alteradas independientemente una de la otra, mientras que todo el dispositivo se mantiene a flote. Esta es una característica importante del modo de realización descrito.

Las líneas 8a, 8b de ajuste de la profundidad se pueden ajustar mediante respectivos cabrestantes 13a, 13b, lo que permite el control sobre su longitud y por lo tanto la profundidad D1 del miembro 1 de reacción. La longitud de las líneas 4a, 4b, 4c, 4d de conexión, y por lo tanto la profundidad D2 de el flotador 2 captador de energía, se puede ajustar mediante los respectivos convertidores 3a, 3b, 3c, 3d de energía a través del almacenamiento de las respectivas líneas en tambores tales como tambor el 11a, que son partes del respectivo convertidor de energía.

Cuando el generador, de acuerdo con la invención, está en funcionamiento y las longitudes respectivas de las líneas 4a, 4b, 4c, 4d de conexión están cambiando constantemente debido al movimiento de las olas, es la posición de carrera neutra o media la que es controlada por los convertidores 3a, 3b, 3c, 3d, de energía y por lo tanto la profundidad D2 media del flotador 2 captador de energía que es ajustada.

El tambor 11a (y tambores similares) o los motores 12a respectivos, etc., pueden ser codificados giratoriamente de manera que la cantidad exacta de línea 4a, 4b.4c, 4d etc., de conexión en el respectivo tambor es conocida por el sistema de control relevante del generador en todo momento. Por lo tanto, cuando se desea un ajuste de la longitud, el sistema de control puede dar instrucciones al motor 12a o motores similares para enrollar o desenrollar la respectiva línea 4a de conexión. (El circuito de conversión de la energía hidráulica que se ha descrito anteriormente permite que los motores hidráulicos sean alimentados cuando el generador, de acuerdo con la invención, no está generando energía por el movimiento de las olas).

Si el generador está en uso y las longitudes de las líneas de conexión están cambiando constantemente, entonces el sistema de control vigilará la longitud media de las líneas 4a, 4b, 4c, 4d de conexión (como se describe más arriba). En este caso, si se desea un ajuste de la longitud media, entonces el sistema de control puede modular la fuerza de empuje en el motor hidráulico de tal forma que las líneas 4a, 4b, 4c, 4d de conexión son más fácilmente desenrolladas que enrolladas (para alargar las líneas de conexión), o más fuertemente enrolladas que desenrolladas (para acortar las líneas de conexión). Cuando se alcanza la longitud de línea media deseada, el sistema de control retornará la fuerza de empuje en el motor 12a, y en los motores similares, hasta un equilibrio tal que el enrollado y desenrollado de las líneas 4a, 4b, 4c, 4d de conexión causadas por las olas es igual. (El circuito de conversión de la energía hidráulica descrito anteriormente permite a la fuerza de empuje hidráulica ser modulada de manera adecuada para lograr este efecto.)

El mecanismo descrito anteriormente mediante el que la profundidad D1 del miembro 1 de reacción y la profundidad D2 de flotador 2 captador de energía pueden ser alteradas, permite que las propiedades de captación de energía del generador sean alteradas de acuerdo con el estado del mar (un estado del mar determinado es la combinación de la altura de las olas y el período de las olas en el mar, tanto con la altura de las olas y el período de las olas siendo capaces de variar independientemente entre sí). Como esta capacidad del dispositivo para alterar su geometría en respuesta a los efectos del estado del mar, sus propiedades de captación de la energía se describirán adicionalmente a continuación.

En primer lugar, se describirá la manera en la que el generador, de acuerdo con la invención, puede ajustar sus propiedades de captación de energía en respuesta a la altura de la ola, y, en particular, cómo el dispositivo puede limitar la energía captada en estados de la mar extremos. En segundo lugar, se describirá la capacidad del generador de acuerdo con la invención para ajustar su respuesta, en respuesta al periodo de la ola.

Con referencia a las figuras 7 a 9 se describe con más detalle la manera en la que la captación de energía se puede ajustar en respuesta a la altura de la ola. Como una ayuda, la distribución de la energía en la columna de agua se muestra de forma ilustrativa (no a escala), junto a la representación del generador de acuerdo con la invención.

Como es bien conocido, la energía de la ola es un movimiento orbital de las partículas de agua, propagándose el movimiento orbital en la dirección del recorrido de la ola. A medida que la altura de la ola aumenta, la órbita de la partícula se hace más grande, y las velocidades de las partículas también se hacen más grandes. La energía de la ola (es decir, la magnitud de las órbitas de las partículas) es mayor en la superficie y disminuye rápidamente con la profundidad.

Con referencia a la figura 7, en alturas de ola pequeña, mediante el alargamiento apropiado o el desenrollado de las líneas 4a, 4b, 4c, 4d, de conexión, la profundidad D2 de flotador 2 captador de energía puede ser muy superficial (en

o cerca de la superficie S del mar) con el fin de maximizar la energía captada.

Con referencia a la figura 8, en alturas de ola de moderadas a grandes, las líneas 4a, 4b, 4c, 4d de conexión pueden ser parcialmente recogidas, por lo que la profundidad D2 del flotador 2 captador de energía es más profunda con una disminución de la energía de la ola con respecto a la de la superficie, por lo tanto, la estructura del dispositivo no debe

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polea 5a, 5b, 5c, 5d, cada una de las cuales está montada de forma ajustable en una respectiva pista 6a, 6b, 6c, 6d. (Como se indicó antes, por razones de claridad, no todas estas características son ilustradas en detalle o etiquetadas en las figuras 18 y 19).

En contraste con el primer modo de realización, el segundo modo realización no incluye flotadores 7a, 7b de superficie

5 ni líneas 8a, 8b de ajuste de la profundidad para controlar la profundidad D1 del miembro 1 de reacción. En su lugar las líneas 9a, 9b de amarre del segundo modo de realización controlan la profundidad del miembro 1 de reacción al ser ajustables en longitud. Esto se logra mediante líneas 9a, 9b de amarre que están unidas a los miembros de reacción a través de cabrestantes 18a, 18b (similares a los cabestrantes 13a, 13b que unen las líneas de ajuste de la profundidad al miembro 1 de reacción en el primer modo de realización)

10 Con el fin de que las líneas 9a, 9b de amarre sean capaces de controlar la profundidad D1 del miembro 1 de reacción, todo el dispositivo debe estar tratando de flotar constantemente en la superficie y ser impedido de hacerlo por las líneas 9a, 9b de amarre. Por lo tanto, en el segundo modo de realización la flotabilidad B1 del flotador generador de energía es mayor que el peso W del miembro 1 de reacción, y la fuerza de flotabilidad neta es resistida mediante la tensión T en las líneas 9a, 9b de amarre.

15 La Figura 18 muestra el miembro 1 de reacción ajustado a una profundidad poco profunda mediante el alargamiento de las líneas 9a, 9b de amarre mientras que la figura 19 muestra el miembro 1 de reacción ajustado a una mayor profundidad mediante el acortamiento de las líneas 9a, 9b de amarre.

Como en los modos de realización anteriores, la distancia D3 entre el flotador 2 generador de energía y el miembro 1 de reacción puede ser ajustada independientemente de la profundidad D1 del miembro 1 de reacción, cambiando la

20 longitud de las respectivas líneas 4a, 4c de conexión. También de acuerdo con los modos de realización anteriores, el ángulo de las líneas de conexión con la horizontal puede ser ajustado independientemente cambiando la posición de las poleas en las pistas. Además, la masa del flotador 2 captador de energía puede ser ajustada como en el primer modo de realización, cambiando la relación de aire y agua contenida en el mismo.

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