FR2476758A1 - Procede et appareillage pour engendrer de la puissance de facon hybride, hydrostatique et pneumatique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA PRODUCTION DE PUISSANCE DE FACON HYBRIDE, HYDROSTATIQUE ET PNEUMATIQUE. L'APPAREILLAGE COMPREND DES RESERVOIRS DE TRANSFERT 12 SITUES EN DESSOUS DE LA HAUTEUR DE CHUTE HYDRAULIQUE D'UN BARRAGE 10, DES ENTREES D'AIR 14 RELIEES AUX RESERVOIRS DE TRANSFERT ET CONTENANT DES VANNES DE RETENUE 18, DES ENTREES D'EAU 20, DES SORTIES D'EAU 24 ET DES VANNES A MOTEUR 26 VIDANT LES RESERVOIRS 12 A L'AVAL DU BARRAGE, UN RESERVOIR DE STOCKAGE 28 ASSOCIE AUX RESERVOIRS 12 ET RELIE A CES DERNIERS PAR DES CONDUITES DE TRANSFERT 32, POURVUES DE VANNES DE RETENUE 34 A LEUR EXTREMITES, SITUE DU COTE DES RESERVOIRS 12, ET UNE SORTIE DE TURBINE 36 RELIANT LE RESERVOIR DE STOCKAGE 28 A UNE TURBINE A AIR 38.

Description

Procédé et appareillage pour engendrer de la puissance
de facon hybride, hydrostatique et pneumatique.

La présente invention concerne l'utilisation cinétique de l'eau retenue à l'arrière d'un barrage pour comprimer de l'air qui est ensuite stocké en vue de la création subséquente de puissance.

Sur le nombre total de barrages actuellement existant , seul un faible pourcentage a la capacité d'engendrer de la puissance électrique, le reste étant utilise essentiellement pour contrôler les crues. Pour un grand nombre de ces derniers, le débit volumique du cours d'eau qu'ils barrent n1 est pas considéré normalement comme suffisamment important pour rendre économique sur le plan pratique une création continue de puissance même si sur une journée entière une grande quantité d'énergie passe par le déversoir. Cependant, du fait que le courant a l'aval de ces barrages doit rester constant, il n'est pas possible de stocker la capacité d'énergie cinetique-totale du courant de chaque journée pour produire une quantité d'énergie valable pendant la période de pointe de demande de puissance.

Un problème annexe se pose au sujet des barrages plus importants qui prOduisent déjà de l'énergie hydro-électrique de manière classique. La encore, du fait que le courant d'eau doit être relativement constant, l'eau en excès, lorsque la demande de puissance est faible,doit passer le barrage sans engendrer de puissance. Jusqu'ici, on a eu recours à deux solutions pour répondre à ce problème. Dans la première, toute l'eau nécessaire à maintenir le courant d'eau est utilisée pour engendrer de la puissance de façon continue. L'excès de puissance engendrée pendant les periodes de demande réduite est alors utilise pour pomper de l'eau de la retenue d'eau située à l'arrière du barrage et abaisser ainsi temporairement cette retenue pour l'amener dans une zone de stockage qui est distincte du barrage.

Ensuite, lors des périodes de forte demande, l'eau stockée est ramenée au barrage pour rétablir la retenue. Alors que le stockage par pompage autorise une utilisation maximale du courant du cours d'eau sur lequel a ete établi le barra- qe, cette solution n'est possible que pour des barrages situés dans une zone où existe une vaste surface de stockage au-dessus du niveau du barrage. De plus, ce transfert de l'eau de la retenue située à l'arrière du barrage jusqu'à la zone de stockage, puis son retour à la retenue, provoque de très importantes pertes de rendement.

Un second procédé permettant d'utiliser la totalite du courant consiste à construire un barrage secondaire à l'aval du barrage hydro-électrique. Pendant les périodes de pointe, on peut alors dépasser le courant normal pour produire la puissance demandée et l'eau en surplus peut être stockée à l'arrière du second barrage où elle est utilisée quand la demande de puissance exige moins que la quantité normale de courant utilisée pour la création de puissance. Cependant, le coût de la construction dan barrage secondaire est considérable et il n'est possible que lorsque l'environnement physique du cours d'eau le permet.

En conséquence, il n'est possible utiliser la totalité du courant pour créer sans interruption de la puissance que dans quelques uns des nombreux barrages hydro-électriques actuellement existants Sur tous les autres barrages, une partie du courant doit être envoyée en dérivation autour du barrage, avec pour conséquence une perte de capacité de création de puissance.

En outre, dans tous les barrages hydro-électriqes de l'art antérieur, l'eau tombe dans une conduite forcée sur une partie considérable de la hauteur de chute créée par le barrage de manière à atteindre la vitesse nécessaire pour entraîner les turbines utilisées pour créer la puissance.

En conséquence, l'eau est fortement agitée et-elle se sature d'azote au cours de ce processus, ce qi est nuisible pour les poissons à l'aval du barrage. Par ailleurs et bien que des mesures de protection soient prises, un grand nombre de poissons sont entraînés par le courant dans les turbines où ils sont tués par les aubes. De plus, la nature même de l'eau en tant que fluide de travail pour entraîner les turbines exigent que ces turbines fonctionnent à très basse vitesse, ce qui ne convient pas à un rendement élevé desdites turbines.

En plus des problèmes qui viennent d'être évoqués, comme le courant d'un cours d'eau à l'arrière d'un barrage hydro-électrique du type actuel coule à grande vitesse, l'eau est fortement troublée et il en résulte après un certain temps l'accumulation de boue à l'arrière du barraqe. D'un autre côté, s'il était possible de laisser s'dcou- ler un courant normal de façon continue, même sans création de puissance électrique, ce phénomène ne se produirait pas car la boue continuerait à se déverser à l'aval avec lecourant du cours d'eau.

L'appareillage de la présente invention est constitué par des réservoirs de transfert situés en-dessous d'a moins une partie importante de la hauteur de chute hydraulique créée par l'eau retenue à l'arrière d'un barrage. Des entrées d'air, établissant une communication entre les réservoirs de transfert et l'air ambiant, sont pourvues de vannes d'arrêt permettant à l'air de pénétrer dans les réservoirs de transfert mais de ne pas en sortir.Des entrées d'eau sont prevlles pour permettre au fluide venant de l'amont du barrage, et qui est de ce fait sous l'influence de la hauteur de chute hydraulique, de pénétrer dans les réservoirs detransfert quand on ouvre les vannes d'entree, et des sorties d'eau sont ouvertes dans les réservoirs de transfert en un point situé à l'aval du barrage de manière que le contenu des réservoirs de transfert puisse être vide quand on ouvre des vannes de sortie.

En association avec les réservoirs de transfert est prévu un réservoir de stockage destiné à contenir de l'air.compri- md, et des conduites de transfert relient le réservoir de stockage aux réservoirs de transfert tandis que des vannes d'arrêt sont montees dans les conduites de transfert pour permettre à l'air de passer des réservoirs de transfert au réservoir de stockage mais non en sens inverse. Une sortie relie le réservoir de stockage à une turbine en vue de créer de la puissance électrique avec l'air stocké dans le réservoir de stockage
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'appareillage est essentiellement situé sur le côté amont du barrage au fond de la retenue d'eau.Dans ce mode de réalisation, il existe deux ou plusieurs réservoirs de transfert contenant des chambres de transfert fermees, et un unique réservoir de stockage comprenant une chambre de stockage à fond ouvert et de plus grand volume que l'une quelconque des chambres de transfert. De plus, le fond de la chambre de stockage est situé à un niveau légèrement au-dessus des fonds des chambres de transfert. Dans ce mode de réalisation, les entrées d'air vont des sommets des chambres de transfert à la surface de l'eau retenue à l'arrière du barrage. Les entrées d'eau sont situées au fond des chambres de transfert où s'applique la totalité de la hauteur de chute du barrage, les sorties d'eau traversent la face du barrage pour parvenir à son côt aval et les conduites de transfert sont disposées entre les sommets des chambres respectives.En fonctionnement, les réservoirs de transfert se remplissent et se vident cycliquement. Ainsi, dans l'un des réservoirs de transfert, la vanne de sortie d'eau est ouverte et la vanne d'entrée d'eau est fermée de manière que le réservoir se vide, ce qui amène le réservoir à se remplir d'air par l'intermédiaire de l'entrée d'air alors que, dans l'autre réservoir de transfert, la vanne d'entrée d'eau est ouverte et la vanne de sortie d'eau est fermée, ce qui a pour conséquence le remplissage du réservoir avec de l'eau soumise à la pression de la hauteur de chute, ce qui permet de comprimer l'air emprisonné dans le réservoir de transfert et de le faire passer par les conduites de transfert vers le réservoir de stockage où il est maintenu sous pression. En conséquence, l'un des réservoirs de transfert est toujours en train de se vider pour maintenir le courant. Cependant, du fait que le réservoir est isolé de la hauteur de chute quand il se vide, l'eau n'est pas fortement agitée pendant le vidage et n'est donc pas saturée d'azote.

Dans un second mode de réalisation de l'invention, l'appareillage est situé sur le côte aval du barrage et à sa base, soit sur le côté du lit du courant soit en-dessos.

Les réservoirs de transfert, dans ce mode de réalisation, comprennent deux tubes d'écoulement creux et allongés interconnectés à la retenue d'eau accumulée à l'arrière du réservoir par un passage traversant la face du barrage. Des vannes situées dans le passage permettent une commande sélective de celui des tubes d'écoulement qui est ouvert pour l'admission de l'eau. Une série de conteneurs cylindriques servant de réservoirs de stockage sont disposés à proximité des tubes d'écoulement et un collecteur reliant les tubes d'écoulement et les conteneurs fait fonction à la fois de conduits de transfert et de sortie vers la turbine.

Les entrées d'air sont situées à intervalles le long des tubes d'écoulement, et des robinet-vannes rotatifs sont montés à l'extrémité distale des tubes d'écoulement pour servir de sorties d'eau en cet endroit. Des vannes de retenue constituent un interface entre les tubes d'écoulement et le collecteur, et une vanne de commande de turbine est montée à l'autre extrémité d collecteur à l'amont de la turbine.

Lorsque ce mode de réalisation est en fonctionnement, l'eau provenant de la retenue d'eau est envoyée dans l'un des tubes d'écoulement, ce qui comprime l'air situé dans ce tube et oblige l'air comprimé a parvenir dans les réservoirs de stockage par l'intermédiaire du collecteur. Simultané- ment le robinet-vanne rotatif situé dans l'autre tube d'écoulement est ouvert de manière que ce tube puisse être vidé d'eau et que de l'air puisse y parvenir par l'intermédiaire des entrées d'air. La séquence est ensuite inversée et le tube qui vient juste d'être rempli d'eau est vidé, et celui qui vient juste d'être vidé est rempli et comprime l'air situé à l'intérieur. De ce fait, et comme dans le premier mode de réalisation, on peut maintenir le courant à un niveau relativement constant.

En conséquence e un but principal cie l'invention est de proposer un système de création de puissance où l'énergie cinétique de l'eau retenue à l'arrière d'un barrage est utilisée pour comprimer de l'air qui est à son tour stocké en vue d'une utilisation subséquentè pour la création de puissance.

Un autre but de l'invention est de proposer un système où l'appareillage est disposé à l'amont du barrage et à sa base.

Un autre but encore de l'invention est de proposer un système où l'appareillage est disposé en-dessous et à l'aval du barrage.

Un autre but encore est de proposer un appareillage fonctionnant avec un rendement élevé.

Un autre but est de proposer un système où l'eau est relâchée à l'aval du barrage à un débit constant.

Un autre but est de proposer un système utilisant un appareillage simplifié dont le fonctionnement soit de longue durée, peu coûteux et sans problèmes.

Un autre but encore est de proposer un système qui ne soit pas dangereux pour les poissons.

Un autre but est de proposer un système qui ne facilite pas l'accumulation rapide de boue à l'arrière du barrage auquel il est associé.

Les objectifs, caractéristiques et avantages de la présente invention qui viennent d'être mentionnés seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suint, avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels:
la Fig. 1 est une vue en perspective et. semi-schématique, avec coulpe partielle , représentant un mode de réalisation préféré d'un appareillage mettant en oeuvre les caractéristiques de l'invention,
les Fig. 2 et 3 sont des vues en élévation semi-schématiques de l'appareillage de la Fig. 1, montrant la séquence de son fonctionnement, et
la Fig. 4 est une vue en perspective et semi-schématique- representant un autre mode de réalisation de l'invention.

Référence étant faite aux Fig. 1 à 3, un mode de réalisation préféré de l'invention est disposé sur le côté amont d'un barrage 10. Au fond de la retenue d'eau à l'arrière du barrage sont disposés des moyens de stockage et de transfert illustrés sous la forme de deux chambres de transfert 12 en forme de D. Bien que la forme, les dimensions et le nombre de chambres de transfert dépendent de la capacité et de l'utilisation particulière du barrage, ii doit y avoir au moins deux chambres de transfert pour que l'invention apporte un maximum de profit, comme cela sera décrit plus en détail plus loin.Par ailleurs, le matériau utilisé pour construire les chambres de transfèrt n'est pas limité, à condition qu'il soit suffisamment résistant, imperméable à l'air et à l'eau, et de grande longévité en utilisation sous 1 l'eau. C'est ainsi qu'un métal inoxydable ou du béton coulé étanche conviennent bien à.ce but.

Au sommet de chaque chambre de transfert sont aménagés des moyens d'entrée d'air 14 reliant la chambre de transfert à la surface de la retenue d'eau. Un couvercle 16 monté a l'extrémité supérieure des moyens d'entrée d'air empêchent l'eau ou autres matières étrangères de pénétrer dans la chambre de transfert et une vanne de retenue 18 autorise le passage de l'air vers le bas pour pénétrer dans la chambre de transfert, mais interdit à l'air sous pression de s'en échapper.Le long des rebords inférieures de chaque chambre de transfert sont prévus des moyens d'entrée d'eau 20 comprenant une vanne d'entrée- 22 mobile entre une position ouverte dans laquelle l'eau pet pénétrer dans la chambre de transfert, et une position fermée dans laquelle la chambre de transfert est hermétiquement fermée. Un moteur (non représenté), et qui est de préférence à commande pneumatique, est'utilisé pour déplacer la vanne d'entrée entre ses positions ouverte et fermée. A l'extrémité de chaque chambre de transfert faisant face au barrage sont disposés des moyens de sortie d'eau 24 partant du fond de la chambre de transfert et traversant la face du barrage polir parvenir à son côté aval. Les moyens de sortie d'eau comprennent une vanne de sortie 26 également mobile au moyen de moteurs (non représentés) entre une position ouverte permettant à l'eau de se vider de la chambre de transfert associée, et une position fermée où l'eau est retenue
Rentre les deux chambres de transfert sont disposés les moyens constituant le réservoir de stockage qui, dans le mode de réalisation illustré1 est constitué par une chambre de stockage 28 en forme de D et à fond ouvert La chambre de stockage est fabriquée de la même manière que les chambres de transfert, avec cette exception qu'elle est plus grande et à fond ouvert. La chambre de stockage est montée sur des piliers 30 de manière que son fond soit soulevé par rapport aux fonds des chambres de transfert.Une série de conduites de transfert-32 relient les sommets des chambres de transfert et le sommet de la chambre de stockage. Des vannes de retenue 34 du réservoir de transfert, situées dans les conduites de transfert à l'endroit où elles débouchent dans les chambres de transfert, permet à l'air comprimé de passer des chambres de transfert aux chambres de stockage mais non dans le sens inverse.

Des moyens de sortie vers une turbine, tels qu'un tuyau 36, relient l'extrémité de la chambre de stockage à une turbine 38 à air disposée à l'extérieur de la paroi massive d'an barrage du type représente, ou si on le souhaite à l'intérieur d'un barrage creux. Une vanne de commande 39 disposée dans le tuyau 36 permet de réguler le courant de l'air envoyé à la turbines. Une vanne à flotteur 40 est également disposée dans le tuyau 36 au sommet de la chambre de stockage pour empêcher l'eau de pénétrer dans le tuyau.

Le procédé selon lequel ce mode de réalisation fonctionne est représenté au mieux sur les Fig. 2 et 3. Si on se réfère d'abord à la Fig. 2, la vanne de sortie .26 située dans les moyens de sortie d'eau 24 de la chambre de transfert de droite est ouverte et la vanne d'entrée 22 des moyens d'entrée d'eau 20 est fermée de manière que l'eau située dans la chambre de transfert de droite soit autorisée à s'écouler vers l'aval en passant par le barrage. A mesure que l'eau s'écoule, l'air est aspiré dans le -réser- voir par l'intermédiaire des moyens d'entrée d'air et de la vanne de retenue 18 du réservoir de transfert, qui est complètement ouverte, de manière à combler le vide laissé par l'eau évacuée.Lors du fonctionnement du cycle, les vannes de retenue 34 du réservoir de transfert situées sur les conduites de transfert 32 qui relient le réservoir de transfert de droite au réservoir de stockage 28 sont maintenues fermées du fait de l'air sous pression contenu dans le réservoir de stockage.

D'un autre côté, dans le réservoir de transfert de galoche, la vanne d'entrée 22 située dans les moyens d'entrée d'eau 20 est ouverte et la vanne de sortie 26 située dans les moyens de sortie d'eau 24 est fermée et il en résulte qu'il se remplit d'eau. Lorsque l'eau qui remplit le réservoir atteint une pression qui est proportionnelle à la hauteur de chute "A", la vanne de retenue 18 est fermée et la vanne de retenue 34 du réservoir de transfert est ouverte, et l'air est envoyé de force dans la chambre de stockage où il déplace l'eau vers le fond.En conséquence, la chambre se remplit lentement drair dont la pression est proportionnelle à la valeur de la hauteur de chute "B". De plus, plus l'air s'accumule, expulsant ainsi plus d'eau de la chambre de stockage, plus le niveau d'eau dans cette chambre de stockage s'abaisse, ce qui augmente un peu. la pression règnant à l'intérieur.

Quand la chambre de transfert de droite est complètement vidée, et de ce fait totalement remplie d'air, la vanne d'entrée 22 est ouverte et la vanne de sortie 26 est fermée. De même quand la chambre de transfert de gauche est remplie d'eau, et de ce fait vidée d'air, la vanne d'entrée 22 est fermée et la vanne de sortie 26 est ouverte. En conséquence, la partie relative du cycle de fonctionnement auquel chaque chambre de transfert est soumise est inversée, comme le montre la Fig. 3. Il en résulte que le courant d'air sous pression pénétrant dans la chambre de stockage et le courant d'eau qui traverse le barrage en provenance de la chambre de transfert restent relativement constants.

Cependant, en raison de la différence de pression, les réservoirs de transfert se remplissent d'eau plus rapide- ment qu'ils ne se vident, et il en résulte que les cycles se chevauchent un peu et que le courant à l'aval du barrage conserve un débit presque constant.

Comme noté précédemment, les vannes d'entrée et de sortie peuvent être commandées par des moteurs pneumatiques utilisant l'air sous pression engendre par l'appareil. Du fait qu'aucune des vannes ne doit s'ouvrir sous une diffé- rence de pression appréciable, peu de puissance est nces- saire h cette action même si la surface des vannes est très importante.

De même, alors que les vannes de retenue répondent automatiquement à des variations de pression dans l'appareillage, les vannes d'entrée et de sortie doivent être commandées de l'extérieur. On peut utiliser dans ce but des commutateurs de fin de course (non représentés) sensibles an niveau de l'eau dans les chambres de transfert respectives pour commander automatiquement les positions des vannes d'entrée et de sortie.

Quand la chambre de stockage est suffisamment pleine, ou selon les besoins, on peut en soutirer de l'air par le tuyau 36 pour entraîner la turbine 36 et ainsi créer de l'électricité en ouvrant la vanne de commande 39. On notera que du fait que la pression de l'air dans la chambre de stockage est régulée par la hauteur "B" qui reste relativement constante dans la chambre de stockage 8, du fait que la hauteur de la chambre de stockage est relativement faible par rapport à la profondeur à laquelle elle est située, la pression de l'air envoyée à la turbine reste également relativement constante. De meme, du fait que la vanne à flotteur se ferme quand la chambre de stockage se remplit d'eau, il n'est pas possible que de lieau puisse parvenir accidentellement à la turbine.

Dans un second mode de réalisation de l'invention représenté sur la Fig. 4, l'appareillage est disposé sur le côté aval du barrage plutôt que sur son côté amont. On peut avoir recours à ce mode de réalisation quand les barrages existants ne peuvent pas être drainés de façon pratique pour permettre d'effectuer les modifications nécessaires au mode de réalisation précédent. Les-moyens constituant les réservoirs de transfert de ce mode de réalisation comprennent une série de tubes d'écoulement allongés 42 disposés sur le fond ou au-dessous du fond de la hauteur de chute de la retenue d'eau accumulée à l'arrière du barrage. Alors que les dessins présente l'appareillage semi-schématiquement, normalement le lit du courant (non représenté) serait disposé directement au-dessous du barrage et l'appareillage serait situé soit en-dessous du sol ou sur un côté du courant de manière qutil y ait aussi peu d'effets que possible sur l'environnement.

Les moyens d'entrée d'eau comprennent un passage d 'écou- lement 44 qui traverse la face du barrage et qui ensuite se dédouble pour alimenter les tubes 42. Une vanne d'isolation 46 est disposée dans le passage du courant à l'amont de l'endroit où il se dédouble, et les moyens d'entrée d'eau, tels que des robinets-vannes 48 sont disposés à l'extrémité amont de chacun des tubes. Les robinets-vanne sont entraînés par des moteurs (non représentés) de la même manière que les vannes du mode de réalisation précédent. Aux autres extrémités des tubes sont disposés des moyens de sortie d'eau comprenant de préférence des robinets-vanne rotatifs 50 s'ouvrant sur les côtés des tubes, et sont également entraînes par des moteurs.Les moyens d'entrée d'air de ce mode de réalisation comprennent des tuyaux verticaux 62 disposés en des positions diverses le long de chaque tube, et des vannes de retenue 64 qui relient les tuyaux verticaux et les tubes d'écoulement.

Les moyens constituant le réservoir de stockage situé contre les tubes d'écoulement comprennent une série de conteneurs cylindriques 52 et les conduites de transfert ainsi que les moyens de sortie vers la turbine sont inté qrés en un collecteur 54 allant des extrémités des tubes d'écoulement vers la turbine 56, des tronçons de tubes 59 le reliant à chacun des conteneurs 52. Des vannes à flotteur 58 sont disposées entre chacun des tubes d'écoulement et le collecteur et une vanne de retenue 60 est disposée vers le haut contre chacune des vannes à flotteur. Une vanne de commande de turbine 66 commandée par un moteur est disposée sur le collecteur à l'emplacement où il est relié à la turbine.Bien que ce ne soit pas essentiel, la pression dans le réservoir de stockage de ce mode de réalisation peut également être rendue proportionnelle à la hauteur de chute entre le réservoir de stockage et le sommet de la retenue du eau à l'arrière du barrage en utilisant des conduites d'égalisation de pression 67. Chaque conduite d'égalisation est reliée a une extrémité au fond de son réservoir de stockage associé, et à son autre extrémité à la retenue dseau située derrière le barrage. Cependant, quand on utilise des conduites d'égalisation, le fond des réservoirs de stockage doit être disposé légèrement audessus des tubes d'écoulement.

Le procédé selon lequel ce mode de.réalisation fonctionne est fondamentalement le même que celui du mode de réalisation précédent. Dans la partie illustrée sur la Fig. 4, l'eau est admise par le passage 44 seulement dans le tube à écoulement de droite, du fait que le robinet-vanne 48 de droite est ouvert et que le robinet-vanne 48 de gauche est fermé. Le robinet-vanne rotatif 50 monté- dans le tube d'écoulement de droite est fermé de manière que l'air situé dans le tube d'écoulement de droite soit comprimé par la hauteur de chute hydraulique de l'eau qui pénètre dans le tube d'écoulement. Ainsi, les vannes de retenue 64 qui sont montées dans les tuyaux verticaux 62 sont obligées de se fermer et l'air comprimé est envoyé dans le collecteur 54 en passant par la vanné de retenue 60 de droite pour parvenir dans les conteneurs 52 en passant par les tubes 59.On notera que la vanne de retenue 60 du tube d'écoulement de gauche empêche l'air de pénétrer dans ce tube.

Simultanément, le tube d'écoulement de gauche est vide d'eau dans le lit de la rivière par son robinet-vanne rotatif 50 qui est ouvert. A mesure que l'eau est évacuée du tube d'écoulement, ce tube se remplit d'air par le tuyau vertical 62 qui lui est associé et la vanne de retenue 64.

Le cycle est ensuite inversé, comme dans le mode de réalisation précédent, et l'air dans le tube d'écoulement de gauche est comprimé alors que l'eau est évacuée du tube d'écoulement de droite. I1 en résulte que le courant reste constant également dans ce mode de réalisation.

Comme dans le mode de réalisation précédent, le fonctionnement des vannes peut être automatisé de manière que l'appareillage soit à commande automatique. L'air comprimé est soutiré des réservoirs de stockage par le collecteur en ouvrant la vanne de commande 66 de la turbine, et comme dans le premier mode de réalisation de l'invention, quand il est prévu des conduites dregalisation de pression 67, la pression de l'air envoyé à la turbine reste essentiellement constante à mesure que les réservoirs se vident.

On ne constate dans aucune des deux modes de réalisation les dangers auxquels sont exposés les poissons et qui sont associés aux barrages hydroélectriques. Tout d'abord, du fait que l'eau n'est pas utilisée pour entraîner directement des turbines, les poissons qui descendent le cours d'eau ne sont pas blessés physiquement quand ils passent dans les turbines. Pour la même raison et dans une grande mesure, l'eau ne se sature pas d'azote qui, normalement, tue une grande quantité de poissons à l'aval du barrage.

Dans les deux modes de réalisation de l'invention, l'eau sort relativement lentement des réservoirs de transfert et n'est donc pas agitée.

Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux ae ses moaes a'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'utilisation de l'énergie cinétique associée à une hauteur de chute hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à:

(a) dissiper cette énergie cinétique par des moyens de compression pour obtenir de l'air comprimé;

(b) stocker cet air comprimé dans un réceptacle de stockage approprié; et

(c) laisser ensuite se détendre cet air comprimé dans une turbine pour effectuer un travail.

2. Procédé d'utilisation de l'énergie cinétique associée à la hauteur de chute hydraulique créée par un barrage sur le côté amont duquel est retenu un fluide et qui est ouvert sur son côté aval, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à:

(a) prévoir un réservoir de transfert à proximité de la base du barrage, pourvu de moyens d'entrée d'air émergeant au-delà de la surface du fluide;

(b) vider le fluide de ce réservoir de transfert sur le côté aval du barrage tout en remplissant simultanément ledit réservoir de transfert d'air par l'intermédiaire des moyens d'entrée d'air;

(c) emplir à nouveau ledit réservoir de transfert de fluide provenant du côté amont du barrage par une entrée d'eau pratiquée dans ce réservoir de transfert en isolant par ailleurs les moyens d'entrée d'air, avec pour conséquence une compression de l'air situé dans ce réservoir de transfert;;

(d) stocker cet air comprimé dans un réservoir de stockage relié au réservoir de transfert; et

(e) utiliser cet air comprimé contenu dans le réservoir de stockage pour effectuer un travail.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il y a au moins deux réservoirs de transfert qui se remplissent et se vident cycliquement de manière que le fluide provenant des réservoirs de transfert soit relativement constant.

4. Appareillage destiné à utiliser l'énergie cinétique associée à la hauteur de chute hydraulique créée par un barrage sur le côté amont duquel est retenu un fluide et qui est ouvert sur son côté aval, caractérisé en ce qu'il comprend:

(a) des moyens constituant des réservoirs de transfert disposés de maniere à être situés erHessous dau moins une partie importante de ladite hauteur de chute hydraulique;

(b) des moyens d'entrée dsair allant desdits moyens constituant les réservoirs de transfertjusgu'a' l'extérieur du fluide;

(c) des moyens d'entrée d'eau reliant lesdits moyens constituant les réservoirs de transfert et le fluide à l'amont du barrage;;

(d) des moyens de sortie d'eau allant desdits moyens constituant les réservoirs de transfert vers un point sur le côté aval du barrage et proche du fond de la hauteur de chute hydraulique;

(e) des moyens constituant un réservoir de stockage pour contenir de l'air comprimé;

(f) des conduites de transfert reliant les moyens constituant le réservoir de stockage aux moyens constituant les réservoirs de transfert; et

(g) des moyens de sortie vers une turbine, partant dudit réservoir de stockage.

5. Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de création de puissance reliés fonctionnellement aux moyens de sortie vers la turbine.

6. Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend;

(a) des vannes de retenue situées dans les moyens d'entree air pour empêcher le courant d'air comprimé provenant des réservoirs de transfert d'y passer;

(b) des vannes de retenue des réservoirs de transfert situées dans les conduites de transfert pour empêcher le courant flair comprimé provenant du réservoir de stockage d'y passer; et

(c) des moyens constitués par des vannes à flotteur disposes dans les moyens de sortie vers la turbine pour empêcher l'eau de passer du réservoir de stockage par lesdits moyens de sortie.

7. Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens constituant le réservoir de stockage comprennent une surface inférieure située au-dessus des moyens d'entrée d'eau et en ce que les moyens constituant le réservoir de stockage comprennent des moyens d'entrée dans ladite surface inférieure reliant les moyens consti tant le réservoir de stockage au fluide retenu à l'arrière du côté amont du barrage.

8. Appareillage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens constituant les réservoirs de transfert comprennent une série de chambres de transfert allongées situées sur le côté amont du barrage et à sa base, et en ce que les moyens constituant le réservoir de stockage comprennent une chambre de stockage à fond ouvert dont le fond est situé sur un plan coupant mdiale- ment les moyens constituant les réservoirs de transfert.

9. Appareillage selonla-revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'entrée d'eau comprennent une vanne d'entrée faisant partie intégrante des moyens constituant les réservoirs de transfert à proximité de leur point le plus bas.

10. Appareillage selon la revendication 8, caractérisé en ce queleas moyens de sortie d'eau comprennent une vanne de sortie et un passage traversant le barrage.

13. Appareillage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens constituant les réservoirs de transfert comprennent une série de tubes d'écoulement creux et allongés situés sur le côté aval du barrage et à sa base, et en ce que les moyens constiuant le réservoir de stockage comprennent une série de conteneurs cylin drives disposés adjacents aux tubes d'écoulement.

12. Appareillage selon la revendication 11, caractérisé en ce que les conteneurs cylindriques sont disposés audessus des tubes d'écoulement, y compris des conduites d'égalisation de pression reliant les moyens constituant le réservoir de stockage à sa surface inférieure et le fluide retenu à l'arrière du côte amont du barrage.

13. Appareillage selon la revendication l1,caractérisé en ce qe les moyens d'entrée d'eau sont constitués par un passage d'écoulement traversant le barrage et d'un robinetvanne monté dans lesdits moyens d'entrée.

14. Appareillage selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de sortie dreau comprennent un robinetvanne rotatif monté dans la paroi latérale dudit tube d'écoulement.