ES2939629T3 - Sistema de conversión de la energía del oleaje o de las olas - Google Patents

Sistema de conversión de la energía del oleaje o de las olas Download PDF

Info

Publication number
ES2939629T3
ES2939629T3 ES13758953T ES13758953T ES2939629T3 ES 2939629 T3 ES2939629 T3 ES 2939629T3 ES 13758953 T ES13758953 T ES 13758953T ES 13758953 T ES13758953 T ES 13758953T ES 2939629 T3 ES2939629 T3 ES 2939629T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
chamber
columns
column
water
box
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.)
Active
Application number
ES13758953T
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Luc Stanek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of ES2939629T3 publication Critical patent/ES2939629T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • F03B13/24—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 to produce a flow of air, e.g. to drive an air turbine
    • 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
    • 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
    • F03B13/141—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 with a static energy collector
    • F03B13/142—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 with a static energy collector which creates an oscillating water column
    • 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
    • F03B13/148—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 static pressure increase due to the wave
    • 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
    • F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
    • 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
    • F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/915—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure which is vertically adjustable
    • F05B2240/9151—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure which is vertically adjustable telescopically
    • 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)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

La invención se refiere a un sistema para convertir la energía del oleaje y/o de las olas, que incluye una red de columnas de compresión de agua (1), cada una de las cuales tiene: un extremo inferior (110) para ser sumergido en un volumen de agua, el extremo inferior (110) que tiene una abertura (111) de recogida de agua en la columna (1), de forma que forma una cámara que incluye un gas en una parte superior (120) de la columna (1), una primera válvula antirretorno (4) en comunicación fluida desde dicha columna (1) a una cámara de sobrepresión (2) compartida por las columnas, y una segunda válvula antirretorno (5) en comunicación fluida desde una cámara de baja presión (3) compartida por las columnas a dicha columna (1), donde las cámaras de sobrepresión (2) y baja presión (3) están conectadas de forma fluida a través de una turbina (6) y las columnas (1) de la red están dispuestas contiguas, y la red se extiende en al menos dos no -Direcciones paralelas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de conversión de la energía del oleaje o de las olas
CAMPO TÉCNICO
Este es el ámbito técnico de los sistemas de conversión de la energía de las olas.
ESTADO DE LA TÉCNICA
Se conocen sistemas de conversión de la energía de las olas que comprenden al menos una columna que contiene agua que oscila en dirección vertical.
Una columna de este tipo suele consistir en una cámara abierta por la parte inferior y parcialmente sumergida en un volumen de agua sometido a la acción de las olas.
De este modo, los movimientos de oleaje provocan periódicamente una sobrepresión en la parte inferior de la columna.
El movimiento ascendente del nivel del agua en la columna resultante de dicha sobrepresión comprime un gas (normalmente aire) situado en la parte superior de la columna.
El gas comprimido se dirige a través de tuberías a un dispositivo como un generador eólico para convertir la energía del movimiento del agua, por ejemplo, en energía eléctrica.
La columna puede estar equipada con un sistema de válvulas para permitir la entrada de gas (normalmente aire ambiente) cuando el nivel del agua vuelve a caer en la columna como consecuencia de los movimientos de hinchamiento.
Estos sistemas utilizan un generador eólico bidireccional cuya dirección de funcionamiento cambia en función del movimiento del agua en la columna.
También se conoce otra configuración de estos sistemas, en la que el flujo de gas se hace unidireccional.
GB 2161544 A ilustra una configuración de este tipo.
En tal configuración, cada columna comprende en su parte superior una primera válvula antirretorno que permite el flujo de gas comprimido hacia un generador eólico, y una segunda válvula antirretorno que permite el flujo de gas desde el lado de baja presión del generador eólico.
Los flujos de gas de las columnas son recogidos por colectores y el gas también se redistribuye entre las columnas después de pasar por el generador eólico a través de colectores. Estos colectores se fabrican en forma de redes de tuberías.
Los sistemas conocidos presentan así una solución potencialmente interesante para convertir la energía de las olas. Y la configuración de flujo de gas unidireccional antes mencionada es una opción especialmente prometedora. La arquitectura de estos sistemas conocidos suele proponerse con una serie de columnas, las columnas dispuestas en fila y cada columna conectada al aerogenerador.
Pero los sistemas conocidos son complejos y caros de construir, y sólo pueden construirse en lugares con oleaje elevado.
El funcionamiento de estos sistemas requiere que la línea de columnas esté orientada de una manera determinada con respecto al oleaje. Y en cualquier caso el rendimiento del sistema se verá afectado por la orientación de la línea de columnas con respecto a la dirección de propagación del oleaje.
Además, la circulación del gas comprimido por redes de tuberías induce una inercia neumática en el sistema que penaliza su eficacia. Estas tuberías también generan pérdidas de presión que penalizan igualmente la eficacia del sistema.
Además, estas estructuras están muy expuestas al mar, por lo que los pilares deben ser especialmente grandes (grosor de las paredes de los pilares, etc.).
Por último, si el oleaje o los movimientos de difracción en la superficie del agua son tales que la onda en la superficie del agua forma un frente que se propaga paralelamente a las líneas, todas las columnas estarán sobrepresionadas al mismo tiempo y subpresionadas al mismo tiempo.
Además, en este caso, si el sistema es flotante, puede elevarse con el oleaje sin cambiar el nivel del agua en las columnas.
Esto se traduce en una disminución de la eficiencia porque el sistema funciona en dos etapas sucesivas de entrada y salida de gas para todas las columnas y los colectores situados aguas arriba y aguas abajo del generador eólico están saturados por el gas entrante y saliente en lugar de compartir el flujo entre los dos colectores.
DE 10 2009 013014 A1 describe una central eléctrica de olas para accionar una central eléctrica de fluidos. JP H03294663 A describe un método y un aparato para generar energía a partir de las olas. US 2009/001729 A1 describe un sistema modular de captación de energía a partir de las olas. WO 2011/162615 A2 describe un sistema de recuperación de energía de las olas del océano.
PRESENTACIÓN
Uno de los objetivos de la invención es superar al menos uno de los inconvenientes mencionados.
Para ello, se proporciona un sistema de conversión de energía del oleaje y/o de las olas, que comprende una red de columnas de compresión de agua, cada columna tiene :
-un extremo inferior adaptado para ser sumergido en un volumen de agua bajo la acción del oleaje, el extremo inferior que tiene una abertura para recibir agua del volumen de agua en la columna, con el fin de formar una cámara que comprende un gas en una parte superior de la columna,
-una primera válvula antirretorno en comunicación fluida desde dicha columna hasta una caja de alivio de presión común a las columnas de la red,
-una segunda válvula antirretorno en comunicación fluida desde una caja de vacío común a las columnas de la red hasta dicha columna,
en la que la cámara de alivio de presión y la cámara de vacío están conectadas fluidamente por una turbina, y en el que las columnas de la matriz están dispuestas de forma contigua, y en el que la matriz se extiende al menos en dos direcciones no paralelas,
en el que las primeras válvulas antirretorno de las columnas del sistema están dispuestas en primeras filas, y las segundas válvulas antirretorno de las columnas del sistema están dispuestas en segundas filas, en el que cada primera fila está dispuesta en una primera porción de la caja de refuerzo y cada segunda fila está dispuesta en una segunda porción de la caja de aspiración, las primeras porciones y las segundas porciones están dispuestas alternativamente por encima de las columnas, en las que cada primera porción, respectivamente segunda porción, tiene una sección transversal creciente, respectivamente decreciente, en la dirección del flujo de gas.
La invención se completa ventajosamente con las siguientes características, tomadas aisladamente o en cualquier combinación técnicamente posible de las mismas:
- para cada columna, la primera válvula de retención y la segunda válvula de retención están dispuestas por encima de la columna,
- las líneas son rectas paralelas entre sí,
- las válvulas forman alternativamente primera y segunda filas sobre las columnas,
- las primeras porciones están conectadas cada una a la misma primera cámara de la cámara de refuerzo dispuesta entre cada primera porción y la turbina, y las segundas porciones están conectadas cada una a la misma segunda cámara de la cámara de vacío dispuesta entre cada segunda porción y la turbina, - las cámaras primera y segunda están dispuestas por encima de las porciones primera y segunda alternadas,
- las cámaras primera y segunda están dispuestas a ambos lados de las porciones primera y segunda alternadas,
- la primera o segunda cámara tiene una sección transversal creciente o decreciente en la dirección del flujo de gas,
- cada primera porción comprende dos primeras líneas sucesivas y cada segunda porción comprende dos segundas líneas sucesivas,
- cada columna incluye un dispositivo flotador interno adaptado para evitar que el agua entre en las válvulas desde la columna,
- cada columna incluye un dispositivo interno de flotación adaptado para impedir que el aire salga de la columna a través de la abertura,
- cada columna comprende un dispositivo flotador interno adaptado para moverse dentro de la columna, teniendo el dispositivo flotador interno medios para limpiar las paredes laterales de la columna,
- un dispositivo regulador de presión, adaptado para ajustar la media de la presión del recipiente de sobrepresión y la presión del recipiente de subpresión en relación con la presión atmosférica,
- la cámara de presión y/o la cámara de vacío comprende un dispositivo de drenaje de agua,
- medios para desviar la onda lejos de las aberturas de la columna,
- los medios de deflexión comprenden tabiques móviles a ambos lados y/o debajo de las columnas
La invención también se refiere a un sistema de conversión de energía de las olas que comprende una pluralidad de sistemas como los descritos anteriormente, estando los sistemas conectados entre sí.
DIBUJOS
Otros objetivos, características y ventajas resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción, que se ofrece a título ilustrativo y no limitativo con referencia a los dibujos, incluyendo
- La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un sistema según un primer ejemplo de una realización de la invención, con transparencia de una pared lateral del sistema,
- La figura 2 muestra una vista superior del sistema de la figura 1, con una vista de un tejado del sistema, - La figura 3 muestra una vista transversal desde arriba en un plano D-D de un sistema según un segundo ejemplo de una realización de la invención,
- La figura 4 muestra una vista en sección lateral del sistema mostrado en la figura 3 en el plano A-A, - La figura 5a muestra una vista en sección lateral en el plano B-B del sistema de la figura 3, a medida que aumenta el nivel del agua en las columnas del sistema mostradas,
- La figura 5b muestra una vista en sección lateral en un plano C-C del sistema de la figura 3, a medida que el nivel de agua disminuye en las columnas del sistema mostradas,
- La figura 6a representa una vista frontal de un sistema según un tercer ejemplo de una realización de la invención, con transparencia de una pared lateral del sistema, que dispone de medios para desviar el oleaje, en caso de mar en calma,
- La figura 6b representa una vista frontal de un sistema según el tercer ejemplo de un modo de realización de la invención, con transparencia de una pared lateral del sistema, que dispone de medios para desviar el oleaje, en caso de mar gruesa,
- La figura 7 muestra una vista en perspectiva de un sistema según un cuarto ejemplo de una realización de la invención, que tiene elementos de flotación,
- La figura 8 muestra una disposición de flotador interno de una columna de un sistema según otra realización particular de la invención,
- La figura 9 muestra una vista en perspectiva de un conjunto de conversión de energía undimotriz que comprende varios sistemas según otro ejemplo de una realización de la invención.
DESCRIPCIÓN
Estructura general del sistema
Con referencia a las Figuras 1 a 9, se describe un sistema de conversión de energía procedente del oleaje y/o de las olas.
Por marejada y/o ola se entiende cualquier oscilación de la superficie del mar, sea cual sea su origen (marea, viento, barco).
En particular, un sistema de este tipo puede convertir la energía de olas aleatorias que no están directamente asociadas al oleaje.
El sistema comprende una red de columnas de compresión de agua 1.
La columna 1 es una estructura hueca que comprende una o más paredes laterales que se extienden en dirección sustancialmente vertical entre dos extremos y definen un espacio interior separado del exterior. Cada columna permite el flujo de un fluido entre sus extremos.
Cada columna 1 tiene un primer extremo, el denominado extremo inferior 110, adaptado para sumergirse en un volumen de agua sometido a la acción de las olas.
Los términos "inferior" y "superior" se entenderán aquí como términos de la posición relativa de los elementos en función de su altura, es decir, en función de su altitud con respecto a un nivel de referencia como el nivel del mar en el lugar en el que se pretende colocar el sistema y durante el uso normal del mismo.
Por lo tanto, el sistema está configurado para que, en condiciones normales de uso, el extremo inferior 110 de cada columna 1 esté por debajo del nivel de agua 20.
El extremo inferior 110 tiene una abertura 111 para alojar el agua del volumen de agua de la columna 1, a fin de formar una cámara que comprenda un gas en una parte superior 120 de la columna 1.
De este modo, el gas queda atrapado en la cámara y no puede escapar por la abertura 111 porque está situada más abajo, bajo el agua.
Así pues, en condiciones normales de utilización, la abertura 111 se coloca bajo el agua. La abertura 111 está configurada de forma que el agua de la columna 1 esté sometida a la acción del oleaje que se aplica al volumen de agua.
El gas suele ser aire.
La parte superior 120, para formar una cámara, delimita así con el nivel del agua en el interior de la columna 1 un espacio en el que el gas puede comprimirse.
Además, la columna 1 está dimensionada de tal manera que las oscilaciones del agua pueden comprimir el gas, es decir, aumentar la tensión mecánica sobre el gas, normalmente reduciendo el volumen de la cámara en la que se encuentra.
Un movimiento oscilatorio como el oleaje corresponde a una onda que se propaga en la superficie del agua. Esta onda forma una sucesión espacial de zonas en las que el nivel del agua es más alto en comparación con zonas en las que el nivel del agua es más bajo. En un punto dado de la superficie, la oscilación forma una sucesión en el tiempo de periodos de subida del nivel del agua y periodos de bajada del nivel del agua.
Así, si la pared lateral de la columna 1 está configurada de forma que el agua tenga una superficie demasiado grande dentro de la columna 1, habrá zonas dentro de la columna 1 en las que el nivel del agua sea más alto y zonas en las que el nivel del agua sea más bajo. El efecto de una compensa el de la otra, de modo que no se aplican fuerzas de compresión o de depresión al gas de la cámara.
Por consiguiente, el espacio interior de las columnas 1 debe dimensionarse de tal manera que el nivel del agua en el interior de la columna 1 aumente o disminuya alternativamente por término medio, es decir, que el volumen de la cámara aumente y disminuya alternativamente. Esto se consigue eligiendo para las columnas 1 secciones internas suficientemente pequeñas en relación con el movimiento de las olas observado en la zona en la que se va a colocar el sistema.
Por supuesto, el experto en la materia sabrá cómo dimensionar las columnas 1 de este modo, evitando al mismo tiempo reducir demasiado su sección transversal, lo que tendría como consecuencia multiplicar el número de columnas por superficie y reducir la eficacia global del sistema.
Cada columna 1 dispone de una primera válvula antirretorno 4. Esta primera válvula antirretorno 4 está en comunicación fluida desde dicha columna 1 a una caja de alivio de presión 2 común a las columnas 1 de la red. Esta primera válvula antirretorno 4 está adaptada para permitir que el gas de la cámara entre en la cámara de oleaje 2 cuando aumenta el nivel del agua en la columna 1, sometiendo al gas de la cámara a un esfuerzo de compresión. El esfuerzo de compresión máximo se alcanza en la cresta de la ola.
Además, esta primera válvula antirretorno (4) impide que el gas del recipiente a presión (2) fluya directamente de vuelta a una de las columnas (1), independientemente de la presión de cada una de las columnas (1) entre sí y con respecto al recipiente a presión (2).
Cada columna 1 dispone de una segunda válvula antirretorno 5 en comunicación fluida desde una caja de vacío 3 común a las columnas de la red hasta dicha columna 1.
Esta primera válvula antirretorno 4 está, por tanto, adaptada para permitir que el gas de la cámara de vacío 3 entre en la cámara cuando el nivel de agua de la columna 1 disminuye, sometiendo el gas de la cámara a una fuerza de vacío. La fuerza de vacío máxima se obtiene en la depresión de la ola.
Además, esta primera válvula antirretorno 4 impide que el gas de una de las columnas 1 fluya directamente de vuelta a la cámara de vacío 3, independientemente de la presión de las distintas columnas 1 entre sí y con respecto a la cámara de vacío 2.
Como todas las columnas 1 están conectadas a la caja de alivio de presión 2 y a la caja de vacío 3 de esta manera, es posible conseguir un exceso de presión en la caja de alivio de presión 2 en relación con la caja de vacío 3.
En el sistema, la caja de presión 2 y la caja de vacío 3 están conectadas fluidamente por una turbina 6. La diferencia de presión entre los recipientes a presión 2 y 3 hace que el gas se desplace del recipiente a presión 2 al recipiente a presión 3 a través de la conexión de fluidos.
De este modo, la turbina 6 se pone en movimiento y puede convertir la energía así recibida en otra energía, normalmente eléctrica. De este modo, el sistema puede convertir la energía de las olas en otra energía.
Además, las columnas 1 de la red están dispuestas de forma contigua. En otras palabras, son directamente adyacentes.
Adyacente significa no sólo el caso en que las columnas 1 comparten una pared común, o parte de una pared, es decir, de manera que cada uno de los dos lados de la pared es una cara interna de una columna 1, sino también el caso en que las paredes de las columnas 1 son adyacentes.
Columnas adyacentes 1 significa que las paredes respectivas de las columnas 1 están en contacto entre sí, o conectadas o dispuestas de tal manera que no permiten la entrada de agua en el espacio entre dos columnas 1 inmediatamente adyacentes en la red.
Las columnas adyacentes 1 también se refieren al caso en que, si un pequeño volumen de agua puede entrar en este espacio, este pequeño volumen de agua no puede someterse a la acción del oleaje o no puede reproducir el movimiento oscilatorio resultante de la acción del oleaje.
Además, el conjunto de columnas contiguas 1 se extiende al menos en dos direcciones no paralelas, es decir, se extiende en un plano y no sólo en una línea. Por tanto, al menos tres columnas no están alineadas.
Por tanto, la red de columnas 1 tiende a formar un pavimento de la superficie del agua.
Puede tratarse, por ejemplo, de una pluralidad de filas contiguas o de alineaciones de columnas 1. Se entenderá, sin embargo, que la presente invención no se limita a ninguna geometría en particular.
Así, al recorrer el sistema en cualquier dirección a lo largo de un plano sustancialmente horizontal (normalmente un plano coincidente con la superficie del agua), se encuentran al menos dos columnas sucesivamente. Y así, cualquiera que sea la orientación del sistema con respecto al oleaje, algunas columnas 1 están situadas en una zona donde el nivel del agua es más alto mientras que otras están situadas en una zona donde el nivel del agua es más bajo (esto corresponde en este caso a recorrer el sistema a lo largo de una dirección sustancialmente horizontal de propagación del oleaje). De este modo, el recipiente de sobrepresión 2 se alimenta de aire y el recipiente de depresión 3 se vacía al mismo tiempo.
A diferencia de los sistemas de la técnica anterior, el sistema según la invención funciona siempre de forma continua cuando el volumen de agua está sometido a la acción del oleaje, e independientemente del perfil de propagación del oleaje.
En particular, un pequeño oleaje es suficiente para que aumente la presión en la cámara de presión 2 y disminuya la presión en la cámara de vacío 3, y así accionar la turbina 6.
La organización de la red de columnas según la invención permite por tanto que el sistema funcione independientemente de la naturaleza del oleaje. Además, un sistema con tal organización de la red de columnas, extendida a lo largo de dos direcciones no paralelas, tiene una mayor estabilidad en el agua que los sistemas según la técnica anterior, y por lo tanto sigue funcionando incluso en caso de mar gruesa o tormentas. El sistema según la invención es, por tanto, versátil y fácilmente adaptable a configuraciones geográficas y climáticas variables.
El resultado es una mayor eficacia y un sistema más fácil de colocar, ya que funcionará independientemente de su orientación respecto al oleaje.
Además, un sistema de este tipo no sufrirá pérdidas de rendimiento debidas a fenómenos de difracción que implicarían que la longitud de onda espacial de los movimientos oscilatorios del nivel del agua estuviera próxima a la separación entre las columnas.
Las columnas 1 están demasiado juntas y tienden a formar un pavimento, lo que impide que todas las columnas 1 tengan el mismo nivel de agua al mismo tiempo.
Además, esta organización contigua y no paralela hace que una gran superficie de las columnas 1 esté orientada hacia las otras columnas 1 y, por tanto, no esté expuesta al mar.
El desgaste mecánico causado por los movimientos del agua se limita, por tanto, a las zonas periféricas de la red. El resultado es un sistema más robusto que el de la técnica anterior. Además, el sistema es más fácil y barato de fabricar, ya que sólo hay que proteger las paredes de las columnas de la periferia de la red de los efectos de la exposición al mar.
Además, el sistema garantiza un alto rendimiento, ya que esta organización de las columnas permite una recogida y redistribución más eficaz del aire de sobrepresión.
La compacidad del sistema según la invención permite reducir o incluso eliminar las grandes longitudes de tubería necesarias para los sistemas según la técnica anterior, obstáculo que limita el número de columnas que pueden conectarse a los sistemas según la técnica anterior debido a las pérdidas de eficacia asociadas a estas longitudes de tubería.
Los cajones 2 y 3 pueden compartirse entre un mayor número de columnas y pueden disponerse y dimensionarse para compartir el flujo de aire hacia o desde la turbina 6 y limitar la aceleración del gas y la saturación del sistema de flujo de gas en ese punto del sistema y limitar así las caídas de presión asociadas.
Mientras que los sistemas según la técnica anterior se limitaban a la conversión de energía procedente del oleaje direccional, el sistema según la invención permite la conversión de energía procedente de cualquier ola, aleatoria o no, cualquiera que sea su forma o dirección.
Red de columnas
Forma de las columnas
Las columnas 1 pueden tener cualquier forma adecuada a los fines de la invención.
Las columnas 1 tienen, por ejemplo, una forma generalmente cilíndrica, por ejemplo, una forma cilíndrica que se extiende entre su extremo inferior 110 y su extremo superior.
Por cilindro se entiende un volumen hueco delimitado lateralmente por una superficie generada a partir de una recta llamada generatriz que tiene una dirección fija y describe una curva plana cerrada llamada curva directriz, estando la superficie delimitada en altura, por ejemplo, por dos planos paralelos.
Con referencia a las figuras 1 a 6b, las columnas tienen, por ejemplo, formas cilíndricas con una curva rectangular de guía, es decir, formas paralelepipédicas. Las columnas pueden tener otras formas cilíndricas, por ejemplo, formas de cilindro de revolución (sección transversal circular), formas tubulares o formas prismáticas en general (sección transversal poligonal).
Las columnas 1 están preferiblemente orientadas verticalmente.
Las columnas 1 pueden incluir medios para variar la altura de las columnas. Las columnas 1 son, por ejemplo, columnas de altura variable. De acuerdo con una realización particular, cada columna 1 puede incluir un tubo telescópico y/o una compuerta móvil para elevar la columna 1 y, en general, el sistema. De este modo, es posible regular el nivel del agua en el interior de las columnas 1.
Las columnas 1 pueden tener la misma forma, como se muestra en las figuras 1 a 6b, o formas diferentes.
Abrir las columnas
Como se muestra en las figuras 1 a 6b, la abertura 111 del extremo inferior 110 de las columnas 1 puede estar orientada hacia abajo.
La abertura 111 puede orientarse en otras direcciones. Por ejemplo, la abertura 111 puede estar situada lateralmente en las columnas 1, por ejemplo en las columnas 1 dispuestas en la periferia del conjunto. La abertura 111 también puede estar situada lateralmente en varias de las columnas 1 dispuestas fuera de la periferia, en particular si las columnas están dimensionadas de manera que sus extremos inferiores 110 se extiendan a diferentes alturas.
Paredes
En referencia a las figuras 1 a 6b, algunas paredes de las columnas 1 pueden ser comunes a varias columnas. Alternativamente, algunas de las paredes de las columnas 1 pueden estar dispuestas unas contra otras o adyacentes entre sí.
Organización de la red
Las columnas 1 pueden estar dispuestas en filas, en particular en hileras, por ejemplo en varias filas y/o hileras adyacentes.
Una línea se define como una fila de columnas adyacentes 1. Las líneas son, por ejemplo, líneas curvas o líneas rectas, es decir, alineaciones.
Con referencia a las figuras 1 a 6b, las columnas pueden organizarse en particular en alineaciones rectas y paralelas. La red puede entonces extenderse en dos direcciones ortogonales, a fin de formar una cuadrícula de la superficie del agua por las columnas 1.
Alternativamente, las columnas 1 pueden disponerse en líneas que no sean rectas, por ejemplo en curvas, por ejemplo en curvas concéntricas.
Las columnas 1 y la red pueden dimensionarse en función de la longitud de onda característica del oleaje. Así, es posible elegir una sección de columnas 1, una altura de columnas 1 y un tipo de líneas de la red adaptados a un determinado tipo de oleaje, es decir, a una determinada segmentación de las olas para optimizar la eficacia del sistema.
Válvulas antirretorno y cajas
Válvulas
Para cada columna 1, la primera válvula antirretorno 4 y/o la segunda válvula antirretorno 5 pueden estar dispuestas por encima de la columna 1.
Alternativamente, una o más válvulas pueden estar dispuestas lateralmente, especialmente para las columnas situadas en la periferia de la red, o para las columnas 1 que no están situadas en la periferia si los extremos de estas columnas 1 se extienden a alturas diferentes de las columnas 1 adyacentes.
Organización de válvulas y carcasas
Las primeras válvulas 4 de las columnas 1 del sistema están dispuestas en primeras filas, por ejemplo alineaciones. Las segundas válvulas 5 de las columnas 1 del sistema están alineadas en segundas filas, por ejemplo alineaciones. Una línea es geométricamente una línea continua que conecta elementos. La línea puede ser recta o curva, por ejemplo.
La disposición a lo largo de líneas implica típicamente que las diferentes líneas no se cruzan, es decir, los elementos de una línea no pueden disponerse a ambos lados de otra línea. El cruce puede definirse con respecto a una proyección en un plano, típicamente una proyección en un plano definido por la superficie media del agua.
Una fila de válvulas 4 o 5 suele ser una fila de válvulas 4 o 5 de columnas adyacentes 1.
Una línea de válvulas 4 o 5 puede ser una línea de válvulas 4 o 5 contiguas, especialmente si las válvulas 4 o 5 están dispuestas de forma diferente a las columnas 1 correspondientes.
Las válvulas antirretorno son, por ejemplo, compuertas.
Tales líneas o alineaciones permiten reducir el volumen total de la estructura y conectar más eficazmente las válvulas entre sí para reducir las pérdidas del colector.
Las líneas o alineaciones de las válvulas 4 y/o 5 pueden ser rectas y paralelas entre sí, como se muestra en las figuras 1 a 6b.
Las válvulas 4 y 5 forman alternativamente una primera y una segunda fila por encima de las columnas 1.
Según la invención, cada primera línea está dispuesta en una primera porción 210 de la caja de refuerzo 2 y cada segunda línea está dispuesta en una segunda porción 310 de la caja de vacío 3. Las porciones primera y segunda se disponen entonces alternativamente por encima de las columnas 1.
El resultado es una estructura en la que, como se muestra en las figuras 1 a 6b, las cajas 2 y 3 están intercaladas por encima de las columnas 1. Las partes alternas de las cajas 2 y 3 pueden estar separadas por paredes comunes. De este modo, es posible conectar cada columna 1 directamente a cada una de las cajas 2 y 3 sin necesidad de colectores a nivel de las válvulas 4 y 5 para cada línea o alineación, o limitar en gran medida las longitudes de los colectores necesarios y limitar así las pérdidas asociadas a dichos colectores.
Las primeras porciones tienen formas de sección transversal creciente en la dirección del flujo de gas. Del mismo modo, las segundas porciones tienen formas de sección transversal decrecientes en la dirección del flujo de gas. De este modo, es posible evitar la limitación del flujo de gas, en particular debido a la contrapresión en las cajas 2 y 3 en las proximidades de las válvulas, y limitar así las pérdidas de presión.
Además, no todas las válvulas se abren necesariamente al mismo tiempo en la misma sección. Esto reduce aún más el riesgo de aceleración o saturación del flujo de gas en comparación con los colectores específicos para cada válvula.
En particular, cada una de las primeras porciones 210 puede estar conectada a la misma primera cámara 220 de la carcasa del impulsor 2, estando la primera cámara dispuesta entre cada primera porción 210 y la turbina 6.
Las segundas porciones 310 pueden estar conectadas cada una a la misma segunda cámara 320 de la carcasa del impulsor 2, estando la segunda cámara dispuesta entre cada segunda porción 210 y la turbina 6.
Conexión significa una conexión fluídica, típicamente una conexión fluídica directa, típicamente que cada porción se abre directamente en la primera o segunda cámara correspondiente.
Cada caja 2 o 3 puede entonces comprender una parte generalmente en forma de peine, con las porciones que forman los dientes del peine y la primera o segunda cámara que forma el mango del peine. Los peines de las dos cajas 2 y 3 se insertan entonces uno dentro del otro por sus dientes. De este modo, se consigue un importante ahorro de espacio y, por consiguiente, una reducción del coste de fabricación de la estructura y una disminución de las pérdidas.
La primera cámara 220 o la segunda cámara 320 suele ser un brazo. Por brazo se entiende aquí una porción de la caja extendida de modo que las porciones correspondientes se abran sobre ella.
La primera cámara 220 puede tener una forma de sección transversal creciente en la dirección del flujo de gas. En particular, la primera cámara 220 puede tener una forma con un área de sección transversal mayor que la suma de cada área de sección transversal de una abertura aguas arriba, correspondiendo cada abertura a una primera porción 210 que se abre en la primera cámara 220 aguas arriba de la sección transversal.
Así, típicamente cuando las primeras porciones 210 son de área transversal creciente, la primera cámara 220 puede tener una forma con un área transversal mayor que la suma de las áreas transversales máximas de cada primera porción 210 que se abre en la primera cámara 220 aguas arriba de la sección transversal.
Del mismo modo, la segunda cámara 320 puede tener una forma de sección transversal decreciente en la dirección del flujo de gas.
En particular, la segunda cámara 320 puede tener una forma con un área de sección transversal mayor que la suma de cada área de sección transversal de una abertura aguas abajo, correspondiendo cada abertura a una segunda porción 310 que se abre en la segunda cámara 320 aguas abajo de la sección transversal.
Así, típicamente cuando las primeras porciones 210 son de área transversal creciente, la primera cámara 220 puede tener una forma con un área transversal mayor que la suma de las áreas transversales máximas de cada primera porción 210 que se abre en la primera cámara 220 aguas arriba de la sección transversal.
De este modo, es posible evitar la limitación del flujo de gas, en particular debido a la contrapresión entre las porciones y las cámaras primera 220 y segunda 320 de la misma caja, y limitar así las caídas de presión.
La primera cámara 220 y/o la segunda cámara 320 pueden formar cada una un depósito de gas y/o de presión. De este modo, cuando la turbina 6 funciona de manera saturada, es posible almacenar la sobrepresión en la cámara de sobrepresión 2 y la subpresión en la cámara de subpresión 3 para que la turbina 6 pueda seguir funcionando aunque el oleaje y las olas proporcionen menos energía a partir de entonces.
En particular, la primera cámara 220 puede estar dispuesta por encima de las porciones primera 210 y segunda 310 alternadas.
Del mismo modo, la segunda cámara 320 puede estar dispuesta por encima de las porciones primera 210 y segunda 310 alternadas.
El resultado es un sistema aún más compacto.
Esto también resulta en un menor coste de diseño, ya que es posible utilizar paredes comunes entre las porciones de una caja 2, respectivamente 3, y la segunda cámara de la otra caja 3, respectivamente la primera cámara de la otra caja 2, como en las realizaciones mostradas en las figuras 1 a 6b, en las que las paredes superiores de las secciones de una caja 2, respectivamente 3, forman partes de las paredes inferiores de la otra caja 3, respectivamente 2.
Del mismo modo, una parte de la pared lateral de las carcasas 2 y 3 puede ser común a ambas carcasas. En ese caso, puede resultar ventajoso colocar una o más turbinas en la porción de pared común, como se muestra en la figura 1, y conseguir así un sistema aún más compacto y limitar las pérdidas asociadas a los conductos de suministro de gas a la turbina 6.
Alternativamente, la primera cámara 220 y/o la segunda cámara 320 pueden estar dispuestas a ambos lados de las porciones primera 210 y segunda 310 alternadas.
Cuando la primera cámara 220 y la segunda cámara 320 están dispuestas a ambos lados de la alternancia de las primeras porciones 210 y las segundas porciones 310, se puede conseguir una estructura más baja y, por tanto, más estable.
Si la primera cámara 220 y la segunda cámara 320 están situadas a ambos lados o por encima de las porciones de carcasa 210 y 310, la turbina 6 puede situarse entre dos extremos de los brazos, como se muestra en la figura 3. Independientemente de la posición de la primera cámara 220 y de la segunda cámara 320, es posible dimensionar estas cámaras de las cámaras 2 y 3 para formar cuellos de botella únicamente en las proximidades de la turbina 6. Estos cuellos de botella permiten acelerar el aire a su paso por la turbina 6 y aumentan la eficacia al permitir un flujo suave de aire incluso en condiciones de bajo oleaje.
En una realización particular, cada primera porción 210 comprende dos primeras líneas sucesivas y cada segunda porción 310 comprende dos segundas líneas sucesivas.
Esto da lugar a una estructura en la que las válvulas se colocan cabeza con cola de una línea a otra, o de una alineación a otra, como se muestra en la figura 3.
El resultado es una estructura aún más económica de construir porque cada sección consta de dos líneas o filas. Una ventaja adicional de este tipo de diseño es que se evitan, e incluso se disfrutan, las pérdidas debidas al desplazamiento de fase de la onda, incluso si la onda que se propaga es paralela a las líneas o alineaciones.
En efecto, como las válvulas del mismo tipo están organizadas en dos líneas sucesivas, o alineaciones, de columnas contiguas, en particular si el agua está sometida a una onda que se propaga paralelamente a las líneas, en particular a las alineaciones, las columnas pueden dimensionarse de manera que al menos una de las dos líneas, en particular alineaciones, tenga válvulas abiertas. De este modo, cada sección tiene una probabilidad mucho mayor de ser atravesada por un flujo de gas en un momento dado y los flujos de gas se distribuyen más uniformemente entre las distintas porciones de las cajas 2 y 3.
Además, como el espacio puesto a disposición del flujo de gas por la sección asociada a una línea o fila se comparte entre las líneas o filas de dos en dos, y como las válvulas de cada línea o fila no están todas sistemáticamente abiertas al mismo tiempo, es posible así ganar aún más espacio durante el flujo de gas desde o hacia cada válvula antirretorno 4 y/o 5 y reducir aún más la aceleración del gas y las posibilidades de saturación del flujo de gas.
Flotador interno de una columna
En una realización particular, una o más, preferiblemente todas, las columnas de la estructura tienen un dispositivo flotador interno 11 en cada columna 1. En la figura 8 se ilustra, por ejemplo, un dispositivo de este tipo que comprende un flotador interno 11.
El flotador interno 11 suele ser lo suficientemente ligero como para flotar en el agua de la columna. Así, el flotador interno puede estar dimensionado para moverse en la columna siendo arrastrado por el agua de la columna al menos entre una posición baja a una primera altura y una posición alta a una segunda altura.
El movimiento del flotador interior puede estar guiado por medios de guía dispuestos en la columna 1. Los medios de guía pueden consistir en una guía.
Los medios de guiado limitan, por ejemplo, el movimiento del flotador interior entre la posición superior e inferior. De este modo es posible, por ejemplo, evitar que el flotador interior se salga de la columna 1.
Alternativa o adicionalmente, los medios de guiado pueden utilizarse para limitar el movimiento del flotador interior en otros grados de libertad, por ejemplo para evitar que el flotador interior se incline o gire y se atasque a lo largo de la columna.
En una realización, los medios de guía comprenden raíles que se extienden a lo largo de una pared interior de la columna 1, el flotador interior tiene elementos complementarios para que el flotador interior se mueva a lo largo de los raíles.
De este modo, los raíles pueden moldearse para limitar el movimiento del flotador interior entre las posiciones superior e inferior, por ejemplo, mediante topes.
El flotador interno está, por ejemplo, adaptado para aplanar el nivel del agua en el interior de la columna. De este modo, se evitan las diferencias de nivel de agua en una misma columna, que tienden a provocar perturbaciones del flujo en la misma columna 1 debido, entre otras cosas, a fenómenos de resonancia que provocan pérdidas de carga. Para ello, el flotador interno tiene, por ejemplo, una forma general que se complementa con la sección transversal interna de la columna 1, con dimensiones reducidas para presentar una holgura.
El flotador interno está adaptado, por ejemplo, para evitar que entre agua en las válvulas desde la columna.
De este modo se evita que entre agua en las cámaras 2 y/o 3 y se reduzca la flotabilidad del sistema y/o el rendimiento del mismo.
Además, así se evita que las válvulas resulten dañadas por una fuerza excesiva del agua. De hecho, para obtener un alto nivel de eficacia y capacidad de respuesta, las válvulas se dimensionan preferentemente para reaccionar con un alto grado de sensibilidad a las presiones ejercidas por el aire. Dicha sensibilidad significa que las fuerzas ejercidas por un líquido como el agua pueden causar daños importantes a las válvulas. Por lo tanto, cuando se instalan válvulas sensibles, es conveniente protegerlas.
Con este fin, la columna tiene, por ejemplo, una zona de tope superior 14 que es complementaria del flotador interior a la segunda altura, se extiende desde la pared interior de la columna y en la que el flotador interior se encaja cuando se desplaza a esta estructura con el fin de formar un sello en este lugar. De este modo, cuando el agua sube hasta que el flotador interior encaja en la zona de tope superior, el agua no puede subir más y, por lo tanto, no puede entrar en la carcasa 2 ó 3 ni dañar las válvulas situadas por encima de la zona de tope.
La zona de tope superior comprende, por ejemplo, una junta contra la que se apoya el flotador interior para formar un cierre estanco.
La zona de tope superior puede estar adaptada para formar un amortiguador y limitar así el desgaste del flotador debido a sus sucesivas paradas contra la zona de tope. Alternativa o adicionalmente, puede colocarse un elemento amortiguador 13 en el flotador 11.
Alternativa o adicionalmente, el flotador interno está adaptado, por ejemplo, para evitar que el aire salga de la columna a través de la abertura 111.
Esto impide que el gas salga del sistema a medida que desciende el nivel del agua, provocando un vacío en la columna y una succión que tiende a extraer el gas del sistema a través de la abertura 111, en particular a medida que el nivel de las olas desciende lo suficiente como para alcanzar la abertura 111. Una disminución de la cantidad de gas en el sistema disminuiría progresivamente la eficacia del mismo.
Para ello, la columna tiene, por ejemplo, una zona de tope inferior complementaria al flotador interior a la primera altura, que se extiende desde la pared interior de la columna, y en la que el flotador interior se enclava cuando es desplazado por el agua que desciende hacia esta estructura para formar un sello en este lugar. De este modo, a medida que el agua desciende por la columna hasta que el flotador interior se enclava en la zona de tope inferior, el gas permanece en la columna por encima de la primera altura y no podrá escapar del sistema.
La zona de tope inferior comprende, por ejemplo, una junta contra la que se apoya el flotador interior para formar un cierre estanco al gas.
La zona de tope inferior puede estar adaptada para formar un amortiguador y limitar así el desgaste del flotador debido a sus sucesivas paradas contra la zona de tope inferior. Alternativa o adicionalmente, puede colocarse un elemento amortiguador 13 en el flotador 11.
Alternativamente, el flotador interno puede estar adaptado para moverse dentro de la columna, y tener medios para limpiar las paredes laterales de la columna.
Un problema recurrente de los sistemas en contacto con el agua es la formación de biopelículas marinas. Éstas tienden a dañar las paredes de contacto en las que crecen.
Además, la limpieza de las columnas 1 puede ser compleja de implementar y su implementación convencional requeriría la parada de la columna 1 o incluso de todo el sistema, lo que significa que no se convierte energía durante este periodo.
El movimiento del flotador interno 11 junto con los movimientos oscilatorios del agua en la columna 1 pueden así limpiar la columna y prevenir la formación de biopelículas.
Además, esta limpieza se realiza de forma continua cuando el sistema está en funcionamiento normal, por lo que no es necesario parar el sistema para limpiar las columnas.
Así, el flotador interno puede incluir elementos en su periferia como cepillos y/o rascadores que frotan la pared interna de las columnas y arrancan las películas que allí se desarrollan.
Regulador de presión
En una realización particular, el sistema comprende un dispositivo de control de la presión.
El dispositivo regulador de presión está adaptado para ajustar la suma de la presión en la cámara de presión 2 y la presión en la cámara de vacío 3 en relación con la presión atmosférica.
El dispositivo regulador de presión está adaptado para ajustar la media de la presión en la cámara de presión 2 y la presión en la cámara de vacío 3 con la presión atmosférica.
El dispositivo de regulación de la presión comprende, por ejemplo, dos pistones dispuestos en dos cámaras para comparar dos presiones.
El dispositivo regulador de presión comprende, por ejemplo, un pistón doble dispuesto en una cámara. El pistón doble comprende dos pistones que separan la cámara en tres partes de forma estanca.
Cada pistón es, por ejemplo, móvil independientemente del otro pistón en la misma cámara, un extremo y una parte inter-pistón están cada uno conectado fluidamente a una de las dos carcasas 2 y 3 por medios de conexión. Otro fin es fluidly conectado al exterior por conectar significa. Los medios de conexión son, por ejemplo, conductos.
El dispositivo de control puede disponerse de modo que las tres partes de la cámara tengan la presión de la cámara de vacío 3, la cámara de sobrepresión 2 y la presión atmosférica, respectivamente.
Así, la posición y las características del desplazamiento del pistón dependen de la diferencia entre estas presiones. Los émbolos pueden accionar válvulas en función de su posición y desplazamiento, con el fin de aspirar aire exterior hacia la cámara de vacío 3 cuando la suma de las presiones de las dos cámaras 2 y 3 sea inferior al producto de la presión atmosférica y un coeficiente fijo.
Del mismo modo, los pistones pueden accionar válvulas en función de su posición, de modo que el aire de la cámara de presión 2 salga cuando la suma de las presiones de las dos cámaras 2 y 3 sea superior al producto de la presión atmosférica y un coeficiente fijo.
Dispositivo de drenaje de agua
Según una realización particular, la caja de refuerzo 2 y/o la caja de vacío 3 pueden comprender medios de drenaje de agua 17, por ejemplo un dispositivo de drenaje de agua.
El dispositivo de drenaje de agua de una caja 2 o 3 está, por ejemplo, dispuesto en una parte inferior de la caja 2 o 3, de modo que el agua fluye allí por gravedad. El dispositivo de drenaje puede estar dispuesto en un extremo de la caja 2 o 3, cerca de la periferia del sistema.
El dispositivo de descarga de una caja 2 o 3 comprende, por ejemplo, un tubo conectado a una válvula antirretorno. El tubo se extiende, por ejemplo, a una altura inferior a la de las columnas 1. De este modo, cuando el nivel del agua disminuye en las proximidades de un extremo bajo del tubo, por ejemplo debido al paso de una depresión de ola en un extremo bajo, el juego de presiones provoca la salida del agua sin fuga del gas y, por tanto, de la presión. Esta configuración permite, por ejemplo, vaciar el tubo de la cámara de vacío 3, donde la baja presión interna tiende a impedir que el agua salga del tubo.
El sistema de drenaje de agua es, por ejemplo, un sistema de vacío.
Tales dispositivos se ilustran, por ejemplo, en la figura 1.
Deflector de olas
En una realización particular, el sistema puede incluir medios de desviación de ondas.
Estos medios de desviación están adaptados, por ejemplo, para concentrar el oleaje hacia las aberturas 111 de las columnas con el fin de aumentar las oscilaciones del agua en las columnas 1.
Estos medios de desviación están por ejemplo adaptados para limitar la concentración del oleaje dirigido hacia las aberturas 111 de las columnas 1 con el fin de reducir las oscilaciones del agua en las columnas 1 en caso de mar agitado y proteger así el interior del sistema, por ejemplo las válvulas de las columnas 1.
Los medios de desviación pueden ser fijos o móviles entre al menos dos posiciones para permitir que el oleaje dirigido hacia las aberturas 111 se concentre en mares tranquilos y/o para limitar el oleaje dirigido hacia las aberturas 111 en mares fuertes o tempestuosos.
Los medios de deflexión pueden incluir al menos un deflector.
Los medios de desviación pueden comprender al menos una pared o tabique fijo o móvil en el sistema, por ejemplo en una pared exterior del sistema, para dirigir el oleaje hacia abajo, es decir, hacia las aberturas de las columnas. Los medios de desviación pueden comprender al menos un tabique, fijo o móvil, dispuesto debajo de las aberturas 111 cuando el sistema está en funcionamiento normal, para dirigir el oleaje hacia arriba, es decir, hacia las aberturas 111, y/o para limitar el acceso a las aberturas 111.
El efecto de deflexión puede así modularse cuando el tabique es móvil en función de la posición de los deflectores colocados bajo las aberturas 111, en particular en función de su orientación y de su altura con respecto a las partes inferiores de las columnas.
Por ejemplo, los tabiques móviles situados bajo las aberturas 111 están dispuestos en el fondo del agua, o conectados al sistema mediante cables, por ejemplo cables de longitud ajustable para modificar el efecto de los tabiques móviles sobre el oleaje.
En las figuras 6a y 6b se muestran ejemplos de tabiques móviles.
Elemento de flotación del sistema
El sistema puede incluir medios de flotación 16 para mantener el sistema a un cierto nivel en el volumen de agua. Estos medios de flotación 16 comprenden típicamente flotadores.
Kit de conversión de energía
También se describe un sistema de conversión de la energía de las olas.
Dicho conjunto comprende una pluralidad de sistemas interconectados. Los sistemas están, por ejemplo, conectados entre sí en una porción central 1003, cuya porción central puede comprender turbinas 6 comunes a los diferentes sistemas.
Preferiblemente, los sistemas están conectados entre sí de forma que formen ángulos diferentes de 180°, preferiblemente también de 90°, a fin de optimizar la conversión de energía independientemente de la dirección de propagación del oleaje.
Tal organización evita también los fenómenos de desplazamiento de los sistemas, típicamente cabeceo y/o balanceo de los sistemas, bajo los efectos del oleaje y las olas. Estos fenómenos deben evitarse porque reducen la eficacia de los sistemas. En efecto, el oleaje y las olas en general pueden desplazar el sistema, lo que disminuye las oscilaciones en el interior de las columnas 1 y, por tanto, la energía que puede convertirse.
Típicamente, una pluralidad de sistemas, al menos tres sistemas, se conectan entre sí en ángulos iguales, por ejemplo 120°.
Ejemplos de cómo hacerlo
Primer ejemplo de sistema
Con referencia a las figuras 1 y 2 se describe un sistema según un primer ejemplo de una realización de la invención. El sistema comprende columnas 1 dispuestas contiguamente, por ejemplo en una rejilla, las columnas 1 preferentemente compartiendo paredes con las columnas contiguas. La rejilla comprende, por ejemplo, cuatro filas de siete columnas 1 cada una.
Las columnas 1 están orientadas preferentemente en vertical. Las columnas 1 tienen, por ejemplo, secciones transversales rectangulares, normalmente del orden de 0,5 x 0,7 m con una altura de 2,2 m.
La parte superior de las columnas (no mostrada) está típicamente cerrada y provista para cada columna de una primera válvula antirretorno 4 y una segunda válvula antirretorno 5, cada válvula antirretorno comunicando con una porción 210 o 310 de la carcasa 2 o 3 correspondiente.
Preferiblemente, como se ilustra en la figura 2, cada primera porción de caja de refuerzo 210 y cada segunda porción de caja de vacío 310 se extiende parcialmente sobre dos filas adyacentes de columnas 1, de manera que el mismo tipo de válvulas de retención 4 y 5 de las columnas de ambas filas están conectadas a la misma porción. Así, dos filas de primeras válvulas de retención 4 correspondientes a dos filas adyacentes de columnas 1 están conectadas, por ejemplo, a la misma primera porción 210.
Como resultado, se proporcionan líneas o filas de válvulas antirretorno de cabeza a cola entre una línea o fila de columnas 1 y la línea o fila adyacente.
La cámara de presión 2 y la cámara de vacío 3 tienen cada una preferiblemente una primera cámara 220 y una segunda cámara 320, respectivamente, que se extienden por encima de las primeras porciones 210 y las segundas porciones 310.
Las cajas 2 y 3 están separadas, por ejemplo, por una pared 610. La pared se extiende, por ejemplo, ortogonalmente a la rejilla de columnas 1 y está dispuesta sustancialmente en el centro del sistema.
La pared 610 suele estar provista de al menos un impulsor 6 que permite el flujo de gas entre la cámara de presión 2 y la cámara de vacío 3.
Así, cada primera porción de recipiente a presión 210 comprende una subporción distal 211 dispuesta por debajo de la segunda cámara 320 del recipiente a presión 3 y una subporción proximal 212 dispuesta por debajo de la primera cámara 220 del recipiente a presión 2 y directamente conectada a la primera cámara 220 del recipiente a presión 2. Del mismo modo, cada segunda porción 310 de la caja de alivio de presión 3 comprende una subporción distal 311 dispuesta por debajo de la primera cámara 220 de la caja de alivio de presión 2 y una subporción proximal 312 dispuesta por debajo de la segunda cámara 320 de la caja de alivio de presión 3 y directamente conectada a la segunda cámara 320 de la caja de alivio de presión 3.
Así, cada subporción distal 211 de la cámara de alivio de presión 2 está separada de subporciones proximales adyacentes 312 de la cámara de vacío 3, típicamente por paredes laterales 2111 y 2112.
Del mismo modo, cada subporción distal 311 de la cámara de vacío 3 está separada de las subporciones proximales 212 adyacentes de la cámara de alivio de presión 2, típicamente por las paredes laterales 3111 y 3112.
Además, cada subporción distal 211 de la caja de alivio de presión 2 está separada de la segunda cámara 320 de la caja de vacío 3, dispuesta por encima de ella, por una pared superior 2113 conectada a las paredes laterales 2111 y 2112, de modo que la subporción distal 211 está herméticamente sellada de la caja de vacío 3.
Del mismo modo, cada subporción distal 311 de la cámara de vacío está separada de la primera cámara 220 de la cámara de sobrepresión 2, dispuesta por encima de ella, por una pared superior 3113 conectada a las paredes laterales 3111 y 3112, de modo que la subporción distal 311 está herméticamente sellada de la cámara de sobrepresión 2.
Preferentemente, las paredes superiores 2113 y 3113 están inclinadas con respecto a la línea o alineación de las válvulas 4 ó 5, para formar una subporción de sección transversal creciente o decreciente y tener en cuenta la suma o resta de los caudales dirigidos hacia o desde las válvulas 4 ó 5 a lo largo de las subporciones
Las paredes entre las columnas 1 y entre las subporciones y la primera cámara 220 y la segunda cámara 320 suelen tener entre 1 y 3 mm de grosor.
La cámara de presión 2 y la cámara de vacío 3 también pueden aislarse del exterior mediante paredes laterales y paredes de techo
Las cajas también se extienden más allá de las columnas 1, de modo que en cada una de las cajas, a ambos lados de las columnas, hay un pasillo de mantenimiento 18.
Segundo ejemplo de sistema
Con referencia a las figuras 3 a 5b, se describe un sistema según una segunda realización a modo de ejemplo de la invención.
La organización relativa de las columnas 1, las válvulas antirretorno 4 y 5 y las cajas 2 y 3 es similar a la del primer ejemplo.
Las columnas 1 en las que el nivel de agua es mínimo en comparación con el nivel medio 20 por estar atravesadas por la depresión de ola 10 están sometidas a una fuerza de depresión.
Las columnas 1 en las que el nivel del agua es máximo en relación con el nivel medio 20 por estar atravesadas por la cresta 10 de la ola están sometidas a un esfuerzo de compresión.
Se destaca la distribución de las primeras válvulas antirretorno 4 en la dirección y de las segundas válvulas antirretorno 5 por encima de las columnas 1.
Sin embargo, la turbina 6 está situada en un cuello de botella formado a ambos lados de la turbina 6 por la caja de sobrealimentación 2 y la caja de vacío 3. Este cuello de botella sólo permite acelerar el flujo de gas en la turbina 6 para garantizar un mejor rendimiento. Este cuello de botella sólo permite acelerar el flujo de gas en la turbina 6 para garantizar un mejor rendimiento. Este cuello de botella puede realizarse como una prolongación de la primera cámara 220 y de la segunda cámara 320
Las flechas 7 representan el flujo de gas que entra en la turbina 6 y las flechas 8 representan el flujo que sale de la turbina 6.
Las válvulas antirretorno 4 y 5 comprenden, por ejemplo, aletas adaptadas para inclinarse en función de la dirección de flujo permitida por cada válvula.
Las primeras válvulas antirretorno 4 están dispuestas, por ejemplo, en las paredes laterales 3111 y 3112 de las subporciones distales 311 de las segundas porciones de la caja de vacío 3, como se muestra en la figura 4, y/o en las paredes de las columnas 1.
Del mismo modo, las segundas válvulas antirretorno 5 están dispuestas, por ejemplo, en las paredes de las columnas 1, tal como se muestra en la figura 4, y/o en las paredes laterales 2111 y 2112 de las subporciones distales 211 de las segundas porciones de la cámara de vacío 2.
Tercer ejemplo de sistema
Con referencia a las figuras 6a y 6b, se describe un sistema según una tercera realización a modo de ejemplo de la invención.
La organización relativa de las columnas 1, las válvulas antirretorno 4 y 5 y las cajas 2 y 3 es similar a la del primer ejemplo.
El sistema puede incluir medios para desviar las olas. En particular, el sistema puede comprender uno o más mamparos laterales superiores 23 dispuestos, por ejemplo, en la superficie del agua 20. Los mamparos laterales superiores 23 están dispuestos a ambos lados del sistema. Los mamparos laterales superiores 23 están dispuestos a ambos lados del sistema.
El sistema incluye, por ejemplo, tabiques por debajo del nivel de agua 20 como complemento o alternativa.
Así, el sistema comprende, por ejemplo, tabiques inferiores centrales 22 dispuestos bajo el conjunto de columnas 1. El sistema comprende, por ejemplo, tabiques inferiores laterales 21 dispuestos bajo los tabiques superiores laterales 23.
Los tabiques pueden ser fijos. A continuación, se adaptan a una configuración posible. Preferiblemente, los mamparos son móviles para adaptar la desviación de las olas al perfil de olas al que está sometido el volumen de agua en un momento dado.
En condiciones normales de mar, es decir, cuando la altura de la ola se adapta a las dimensiones de las columnas 1, en particular a su altura, para obtener un rendimiento deseado, todos los mamparos están dispuestos en posición neutra, normalmente horizontal, para no modificar la ola.
En aguas tranquilas, si la altura de las olas es demasiado baja para las dimensiones de las columnas 1, los mamparos pueden orientarse en dirección convergente con respecto a la parte inferior 110 de las columnas 1. Los mamparos permiten entonces una concentración del oleaje en las columnas 1 y aumentan la amplitud de las oscilaciones del agua en las columnas. De hecho, en aguas tranquilas, es necesario aumentar al máximo los movimientos del oleaje para mejorar la eficacia.
Esto puede conseguirse, por ejemplo, con el sistema mostrado en la figura 6a. Las paredes laterales superiores 23 están orientadas, por ejemplo, para dirigir el oleaje hacia abajo. Las paredes exteriores del sistema pueden tener una orientación similar para acompañar el movimiento del oleaje en la dirección proporcionada por las paredes laterales superiores 23.
Los tabiques laterales inferiores 21 están, por ejemplo, orientados simétricamente para dirigir el oleaje hacia arriba. Los tabiques centrales inferiores 22 pueden entonces colocarse horizontalmente para no bloquear el movimiento del oleaje.
En mar gruesa o durante un temporal, si la altura del oleaje es demasiado grande en relación con la altura de las columnas 1, los mamparos pueden adoptar una orientación divergente en relación con la parte inferior 110 de las columnas 1. Los mamparos permiten entonces dispersar parcialmente la energía del oleaje dirigida inicialmente hacia las columnas 1 y reducir así la amplitud de las oscilaciones del agua en las columnas 1. De hecho, en mar gruesa, es necesario disminuir los movimientos del oleaje para evitar dañar el sistema.
Esto puede conseguirse, por ejemplo, con el sistema de la figura 6b. Las paredes laterales superiores 23 están orientadas, por ejemplo, para dirigir el oleaje hacia arriba, es decir, contra las paredes del sistema y no bajo las paredes.
Los mamparos laterales inferiores 21 están, por ejemplo, orientados simétricamente con respecto al nivel de la línea de flotación 20, acercándose a una dirección vertical para dirigir el oleaje hacia abajo. Los mamparos inferiores centrales 22 pueden colocarse de forma similar para dirigir el oleaje hacia abajo.
Cuarto ejemplo de sistema
Con referencia a la figura 7, se describe un sistema según una cuarta realización de ejemplo de la invención.
La organización relativa de las columnas 1, las válvulas antirretorno 4 y 5 y las cajas 2 y 3 es similar a la del tercer ejemplo.
Las cajas 2 y 3 se extienden preferentemente más allá de las columnas 1, de modo que en cada una de las cajas 2 y 3, a ambos lados de las columnas, hay un pasillo 18 de mantenimiento. Este pasillo de mantenimiento permite, por ejemplo, que una persona entre en las cajas 2 y/o 3 para efectuar reparaciones, limpiezas o cualquier tipo de mantenimiento.
El sistema puede incluir uno o más elementos de flotación 16 para mejorar su capacidad de flotación.
Estos elementos de flotación 16 están por ejemplo dispuestos a ambos lados del sistema, por ejemplo en una parte inferior del sistema, por ejemplo debajo de los pasillos de mantenimiento 18.
Además, el sistema puede comprender medios para drenar el agua 17 de las cajas 2 y/o 3. Los medios de drenaje de agua 17 pueden comprender un dispositivo de drenaje de agua, como un desagüe.
El dispositivo de drenaje de agua 17 puede estar dispuesto en el pasillo de mantenimiento 18, por ejemplo en forma de un desagüe de agua dispuesto en el pasillo de mantenimiento 18. El dispositivo de drenaje de agua 17 puede incluir un elemento tubular que, por ejemplo, atraviese el elemento de flotación 16.
Además, el sistema puede comprender una pluralidad de turbinas 6.
Preferiblemente, la pared situada en las proximidades de la turbina 6 tiene una forma que dirige los flujos de gas hacia la turbina 6.
Ejemplo de dispositivo de flotación de columna interna
Con referencia a la figura 8, se describe una columna 1 de un sistema según la invención, que comprende un dispositivo flotador 11 interno a la columna 1.
El flotador interno 11 tiene forma para moverse a lo largo de la columna 1.
El flotador interno 11 comprende típicamente una membrana o pared adaptada para cubrir la mayor parte de la superficie del agua en la columna 1, con el fin de aplanar esta superficie.
Además, la forma del flotador interior 11 suele estar adaptada para sellar la columna 1 cuando el flotador se encuentra con una zona de tope superior o inferior 14.
El flotador interior 11 incluye, por ejemplo, al menos un elemento amortiguador 13 para limitar el impacto cuando se encuentra con una de las zonas de tope 14. Este elemento amortiguador adopta la forma de un espárrago que sobresale del flotador interior 11 en su periferia. Este elemento amortiguador adopta la forma, por ejemplo, de un espárrago que sobresale del flotador interior 11 en su periferia.
El movimiento del flotador está típicamente limitado por medios de guía 12, típicamente raíles 12 a lo largo de los cuales se mueve el flotador 11.
El flotador puede incluir medios en los bordes para limpiar las paredes laterales de la columna 1. Estos medios suelen ser cepillos 15. Los raíles 12 también pueden tener cepillos 15 que se activan cuando pasa el flotador.
La columna 1 suele ser cilíndrica con sección transversal rectangular.
Ejemplo de unidad de conversión de energía
Con referencia a la figura 9, se describe un sistema de conversión de energía undimotriz.
El conjunto comprende una pluralidad de sistemas según la invención conectados entre sí. Por ejemplo, el conjunto comprende tres sistemas conectados entre sí en un extremo por una porción central 1003.
El otro extremo puede tener tabiques deflectores de ondas 23 y 1001.
El conjunto puede flotar, y estar limitado en su movimiento por medio de guías 1002, típicamente postes.
La parte central 1003 puede contener turbinas 6 comunes a los distintos sistemas.
Ejemplo numérico
Consideremos un sistema según la invención cuyas columnas 1 tienen una sección acumulada de 1000 m2 , colocadas fuera de los diques de San Juan de Luz y sometidas al oleaje invernal.
Esta onda tiene una altura de onda H de 2 m y un periodo T de 7s.
Sea Ha la altura media de las olas tras la amortiguación por el sistema, con una amortiguación sobreestimada del 30%.
Ha = 1,4 m
Sea dPmax la diferencia de presión entre la máxima sobrepresión y la máxima subpresión en el OWC.
dP max = 2. dPHa = 28000 Pa
Dejemos que dPu denote el cambio en la presión efectiva para tener en cuenta las caídas de presión aerodinámicas.
dPu = dPmax -10% = 25200 Pa
Sea Vmax la velocidad máxima del aire con una densidad del aire p de 1,20 kg/m3 a 15° de humedad.
V max = (2.dPu /p)1/2 = 205 m/s
Sea Dmax el caudal máximo.
Dmax = Ha .S/T = 285 m3/s
Sea V la velocidad máxima del aire en la turbina con una sección práctica S de la turbina de 1,4 m2,
V = Dmax /S = 203 m/s
Por lo tanto, tenemos V < Vmax.
Utilizando la fórmula de Betz, se puede deducir la potencia máxima teórica:
Pmax = /.p.S .V3 = 7026958 W
En algunas zonas, si se observan los datos meteorológicos disponibles, estas condiciones se dan más del 95% del tiempo, es decir, más de 8300 horas al año.
El resultado es un potencial de producción máximo teórico de unos 58.000 MWH/año (es decir, 58 GWH) para 1.000 m2 de colectores.
Con este rendimiento teórico, harían falta unos 9 km2 de superficie de columna para suministrar 520 TWH anuales, es decir, el consumo eléctrico total actual de Francia.
Considerando una eficiencia práctica del 25%, serían necesarios 36 km2 de superficie, es decir, 3600 sistemas o conjuntos según la invención con una superficie total de 10.000 itP, divididos en 36 parques de 100 sistemas o conjuntos, por ejemplo.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    I.Sistema de conversión de la energía del oleaje o de las olas que comprende un conjunto de columnas de compresión de agua (1), cada columna (1) con :
    - un extremo inferior (110) adaptado para ser sumergido en un volumen de agua bajo la acción del oleaje, el extremo inferior (110) teniendo una abertura (111) para recibir agua del volumen de agua de la columna (1), con el fin de formar una cámara que contenga un gas en una parte superior (120) de la columna (1), - una primera válvula antirretorno (4) en comunicación fluida desde dicha columna (1) a una caja de alivio de presión (2) común a las columnas (1) de la red,
    - una segunda válvula antirretorno (5) en comunicación fluida desde una caja de vacío (3) común a las columnas (1) de la red hasta dicha columna (1),
    en la que la cámara de refuerzo (2) y la cámara de vacío (3) están conectadas fluidamente por una turbina (6),
    en la que las columnas (1) de la rejilla están dispuestas de forma contigua, y en la que la rejilla se extiende al menos en dos direcciones no paralelas
    donde las primeras válvulas de retención (4) de las columnas (1) del sistema están dispuestas en primeras filas, y las segundas válvulas de retención (5) de las columnas (1) del sistema están dispuestas en segundas filas, donde cada primera fila está dispuesta en una primera porción (210) de la caja de alivio de presión (2) y cada segunda fila está dispuesta en una segunda porción (310) de la caja de alivio de presión (3), las primeras porciones (210) y las segundas porciones (310) están dispuestas alternativamente por encima de las columnas (1), caracterizadas porque cada primera porción (210), respectivamente segunda porción (310), tiene una sección transversal creciente, respectivamente decreciente, en la dirección del flujo de gas .
  2. 2. El sistema de la reivindicación 1, en el que las líneas son alineaciones rectas paralelas entre sí.
  3. 3. Sistema según la reivindicación 1 o 2, en el que las válvulas (4, 5) forman alternativamente una primera y una segunda filas por encima de las columnas (1).
  4. 4. Un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las primeras porciones (210) están conectadas cada una a una misma primera cámara (220) de la caja de refuerzo (2) dispuesta entre cada primera porción (210) y la turbina (6), y las segundas porciones (310) están conectadas cada una a una misma segunda cámara (320) de la caja de vacío (2) dispuesta entre cada segunda porción (310) y la turbina (6),
    la primera cámara (220) y la segunda cámara (320) dispuestas preferentemente sobre las porciones primera (210) y segunda (310) alternadas, o
    en el que la primera cámara (220) y la segunda cámara (320) están dispuestas preferentemente a ambos lados de las porciones primera (210) y segunda (310) alternadas.
  5. 5. El sistema según la reivindicación 4, en el que la primera cámara (220), respectivamente la segunda cámara (320), tiene una sección transversal creciente, respectivamente decreciente, en la dirección del flujo de gas.
  6. 6. El sistema de la reivindicación 5, en el que
    - la primera cámara (220) tiene una forma con un área de sección transversal mayor que la suma de cada área de sección transversal de una abertura aguas arriba, correspondiendo cada abertura a una primera porción (210) que se abre en la primera cámara (220) aguas arriba de la sección transversal, y/o
    - la segunda cámara (320) tiene una forma con un área de sección transversal mayor que la suma de cada área de sección transversal de una abertura aguas abajo, correspondiendo cada abertura a una segunda porción (310) que se abre en la segunda cámara (320) aguas abajo de la sección transversal.
  7. 7. Un sistema según la reivindicación 5 o 6, en el que:
    - cada primera porción (210) del recipiente a presión (2) comprende una subporción distal (211) dispuesta por debajo de la segunda cámara (320) del recipiente a presión (3) y una subporción proximal (212) dispuesta por debajo de la primera cámara (220) del recipiente a presión (2) y directamente conectada a la primera cámara (220) del recipiente a presión (2),
    - cada segunda porción (310) del recipiente a presión (3) comprende una subporción distal (311) dispuesta por debajo de la primera cámara (220) del recipiente a presión (2) y una subporción proximal (312) dispuesta por debajo de la segunda cámara (320) del recipiente de vacío (3) y conectada directamente a la segunda cámara (320) del recipiente de vacío (3),
    - cada subporción distal (211) del recipiente de alivio de presión (2) está separada de las subporciones proximales adyacentes (312) del recipiente de vacío (3) por paredes laterales (2111, 2112),
    - cada subporción distal (311) de la cámara de vacío (3) está separada de las subporciones proximales adyacentes (212) de la cámara de presión (2) por paredes laterales (3111, 3112),
    - cada subporción distal (211) de la caja de sobrepresión (2) está separada de la segunda cámara (320) de la caja de subpresión (3), que está dispuesta por encima de ella, por una pared superior (2113) conectada a las paredes laterales (2111, 2112), de modo que la subporción distal (211) está herméticamente cerrada con respecto a la caja de subpresión (3)
    - cada subporción distal (311) de la caja de vacío está separada de la primera cámara (220) de la caja de sobrepresión (2), dispuesta por encima de ella, por una pared superior (3113) conectada a las paredes laterales (3111, 3112), de modo que la subporción distal (311) está herméticamente cerrada con respecto a la caja de sobrepresión (2)
  8. 8. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que cada primera porción (210) comprende dos primeras líneas sucesivas y cada segunda porción (310) comprende dos segundas líneas sucesivas.
  9. 9. El sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la primera caja (2) y la segunda caja (3) están intercaladas por encima de las columnas (1) de manera que la primera y la segunda porciones (210, 310) están dispuestas alternativamente por encima de las columnas.
  10. 10. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que :
    - la primera cámara comprende una parte generalmente en forma de peine que comprende dientes y un mango, las primeras porciones forman los dientes del peine y la primera cámara forma el mango del peine, y
    - la segunda cámara comprende una parte generalmente en forma de peine que comprende dientes y un mango, las segundas porciones forman los dientes del peine y la segunda cámara forma el mango del peine,
    de modo que el peine de la primera caja y el peine de la segunda caja se introduzcan uno en el otro por sus dientes.
  11. 11. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que cada columna (1) comprende un dispositivo flotador interno (11) adaptado para impedir que el agua entre en las válvulas (4, 5) desde la columna (1), y/o
    en la que cada columna (1) comprende un dispositivo de flotación interna (11) adaptado para impedir que el aire salga de la columna (1) a través de la abertura (111), y/o
    en el que cada columna (1) comprende un dispositivo flotador interno (11, 15) adaptado para moverse dentro de la columna (1), teniendo el dispositivo flotador interno (11) medios (15) para limpiar las paredes laterales de la columna (1).
  12. 12. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende un dispositivo regulador de presión, adaptado para ajustar la media de la presión del recipiente de sobrepresión (2) y la presión del recipiente de subpresión (3) con respecto a la presión atmosférica.
  13. 13. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que :
    - la cámara de presión (2) y/o la cámara de vacío (3) comprende un dispositivo de descarga de agua (17), y/o
    - el sistema comprende además medios para desviar (21, 22, 23) el oleaje con respecto a las aberturas (111) de las columnas (1); los medios de desviación comprenden preferentemente tabiques móviles (21, 22, 23) dispuestos a ambos lados y/o debajo de las columnas (1).
  14. 14. Conjunto de conversión de energía de las olas y/o del oleaje que comprende una pluralidad de sistemas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, estando los sistemas conectados entre sí.
  15. 15. Uso de un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que :
    - los extremos inferiores (110) se sumergen en un volumen de agua sometido a la acción del oleaje, - cada abertura (111) aloja agua del volumen de agua de la columna (1) para formar una cámara que comprende un gas en la parte superior (120) de la columna (1), delimitando la parte superior (120) con el nivel del agua dentro de la columna (1) un espacio en el que el gas puede comprimirse,
    - el agua de cada columna (1) está sometida a la acción del oleaje que se aplica al volumen de agua, - el volumen de cada cámara aumenta y disminuye alternativamente, sin que todas las columnas (1) tengan el mismo nivel de agua al mismo tiempo, de modo que se obtiene una sobrepresión en la cámara de sobrepresión (2) con respecto a la cámara de subpresión (3),
    - la diferencia de presión entre las cámaras (2, 3) hace que el gas pase de la cámara de presión (2) a la cámara de vacío (3) a través de la conexión de fluido, de modo que la turbina (6) se pone en movimiento.
ES13758953T 2012-08-07 2013-08-07 Sistema de conversión de la energía del oleaje o de las olas Active ES2939629T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1202196A FR2994463B1 (fr) 2012-08-07 2012-08-07 Systeme a clapets et chambes de pression et depression pour generateur a colonnes d'eau oscillantes auto adaptable aux variations d'amplitude, de longueur d'onde ou de sens de la houle et des vagues
PCT/FR2013/051909 WO2014023920A1 (fr) 2012-08-07 2013-08-07 Systeme de conversion d'energie de la houle ou des vagues

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2939629T3 true ES2939629T3 (es) 2023-04-25

Family

ID=47553125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13758953T Active ES2939629T3 (es) 2012-08-07 2013-08-07 Sistema de conversión de la energía del oleaje o de las olas

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10352292B2 (es)
EP (1) EP2882958B1 (es)
JP (1) JP6235588B2 (es)
CN (1) CN104937261B (es)
CA (1) CA2920063C (es)
DK (1) DK2882958T3 (es)
ES (1) ES2939629T3 (es)
FR (1) FR2994463B1 (es)
PT (1) PT2882958T (es)
WO (1) WO2014023920A1 (es)
ZA (1) ZA201501098B (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT2944801T (pt) * 2014-05-14 2017-08-28 Sener Ing & Sist Dispositivo para captura de energia das ondas
FR3022955B1 (fr) * 2014-06-25 2016-06-10 Le Muet Ivan Georges Alain Dispositif permettant la recuperation d'energie sur de larges spectres de houles
FR3049011A1 (fr) * 2016-03-16 2017-09-22 Pierre Charles Robert Sylvestre Landiech Correlateur de vagues
NO341383B1 (no) * 2016-12-28 2017-10-23 Leidangen As Innretning og system for generering av trykkluft
US10947952B2 (en) * 2017-09-11 2021-03-16 Dalian University Of Technology Floating wind-wave integrated power generation system
US11156201B2 (en) * 2018-05-17 2021-10-26 Lone Gull Holdings, Ltd. Inertial pneumatic wave energy device
CN110985277B (zh) * 2019-12-30 2021-03-26 燕山大学 一种基于浮子的波浪势能吸收利用装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5947372U (ja) * 1982-09-22 1984-03-29 三菱電機株式会社 波力エネルギ−変換装置
JPS6123877A (ja) * 1984-07-10 1986-02-01 Tohoku Electric Power Co Inc 空気循環式波力発電装置
US4622473A (en) * 1984-07-16 1986-11-11 Adolph Curry Wave-action power generator platform
JPS6128497A (ja) * 1984-07-20 1986-02-08 Masao Kanazawa 水中・水底への空気注入装置
JPH03294663A (ja) * 1990-04-12 1991-12-25 Kentaro Ueda 連続空気室を用いる波力発電方法及びその装置
JPH10246171A (ja) * 1997-02-28 1998-09-14 Riyokuseishiya:Kk 波力発電装置
GB2325964A (en) * 1997-06-05 1998-12-09 Rodney Graham Youlton Wave energy device
JP2003003943A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Riyokuseishiya:Kk 波力発電装置
NZ534415A (en) * 2004-07-29 2005-11-25 Ronald Murloe Winsloe Modular near-shore wave-powered energy collection system
US7836689B2 (en) * 2005-12-14 2010-11-23 Sieber Joseph D Oscillating water column energy accumulator
AU2006202066A1 (en) * 2006-05-17 2007-12-06 Voropaev, Ivan Mr OWC Power Plant
WO2009131461A2 (en) * 2008-04-24 2009-10-29 Ocean Wave Rocker As Energy system
CA2735181C (en) * 2008-09-01 2018-09-25 Oceanlinx Ltd Improvements in ocean wave energy extraction
GB0820021D0 (en) * 2008-10-31 2008-12-10 Aquamarine Power Ltd Wave power energy apparatus
EP2358993A4 (en) * 2008-12-10 2013-03-13 Univ Stellenbosch WAVE ENERGY CONVERTER
DE102009008211B4 (de) * 2009-02-10 2016-06-02 Sinn Power Gmbh Energiegewinnung aus Wellen oder Impulsen
DE102009013014B4 (de) * 2009-03-16 2012-08-16 Kolja Fricke Wellenkraftanlage
NZ606158A (en) * 2010-06-23 2015-01-30 Havkraft As Ocean wave energy system
CN202266365U (zh) * 2011-10-12 2012-06-06 湖南大学 振荡水柱-u型管组合型波能转换装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR2994463B1 (fr) 2019-05-24
DK2882958T3 (da) 2023-03-06
PT2882958T (pt) 2023-03-08
CA2920063A1 (fr) 2014-02-13
WO2014023920A1 (fr) 2014-02-13
CA2920063C (fr) 2020-04-14
FR2994463A1 (fr) 2014-02-14
EP2882958B1 (fr) 2022-12-14
CN104937261A (zh) 2015-09-23
US10352292B2 (en) 2019-07-16
US20150267676A1 (en) 2015-09-24
JP6235588B2 (ja) 2017-11-29
JP2015524537A (ja) 2015-08-24
ZA201501098B (en) 2016-06-29
EP2882958A1 (fr) 2015-06-17
CN104937261B (zh) 2019-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2939629T3 (es) Sistema de conversión de la energía del oleaje o de las olas
ES2393261T3 (es) Aparato y sistema de control para la generación de energía a partir de energía de las olas
ES2895353T3 (es) Placa de elevación con características mejoradas
ES2290461T3 (es) Convertidor de energia de olas por columna de agua oscilante incorporado en un rompeolas de tipo cajon.
ES2558088T3 (es) Plataforma flotante
ES2774929T3 (es) Dispositivo de recuperación de energía sobre espectros amplios de oleajes
AU2009326019B2 (en) Wave energy convertor
CN102230317B (zh) 一种用于湖泊水域保护区的沉浮式软围隔
ES2320535T3 (es) Dispositivo generador accionado por olas.
GB2488185A (en) Free floating bellows wave energy converter
KR101165739B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이를 위한 계류장치
WO2014194438A1 (es) Dispositivo convertidor de energia cinetica de mareas en electrica que posee una hidroturbina de flujo transversal capaz de direccionar los flujos captados de una manera optima redirigiendo y acelerandolos hacia un rodete interno de la h idroturbina y una planta generadora de electr1cidad que ocupa a dicho dispositivo.
EP2796708B1 (en) Semi-submerged device for absorbing the energy of the waves
ES2660841B1 (es) Sistema polimérico flexible flotante modular de usos múltiples
CN112544281A (zh) 一种太阳能收集装置以及由该装置组成的设备
ES2900844B2 (es) Módulo marítimo generador de energía eléctrica y estructura marítima generadora de energía eléctrica compuesta de dichos módulos
ES2948017B2 (es) Generador mareomotriz de energía cinética sumergido
WO2012116459A1 (es) Generador undimotriz hidrostático
ES2387441A1 (es) Generador flexible de potencia a partir de la energía de las olas.
ES2375041B1 (es) Aparato concentrador de energía de olas para convertirla en energía utilizable.
ES1290799U (es) Sistema generador de electricidad en la profundidad de una masa de agua
ES1268314U (es) Sistema fotovoltaico flotante para modulos bifaciales
ES2703805A1 (es) Espigón hinchable para protección de playas
ES2387160B1 (es) Bomba accionada por el oleaje.
KR20210136256A (ko) 조립식 태양광모듈설치용 수상구조물