FR2497877A2 - Groupe mobile, turbo-hydraulique, generateur d'electricite, immergeable - Google Patents
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Abstract
LA PRESENTE ADDITION CONCERNE: -D'UNE PART, LA REALISATION DE GROUPES GENERATEURS D'ELECTRICITE, FONCTIONNANT AU MOYEN DE L'ENERGIE CINETIQUE DES COURANTS FLUVIAUX ET MARINS, ET EGALEMENT, AU MOYEN DE L'ENERGIE POTENTIELLE DES BARRAGES; -D'AUTRE PART, UN NOUVEAU PROCEDE D'IMMERSION DE CES GROUPES, DANS LE MILIEU FLUVIAL ET MARIN, EN CREANT DANS CES MILIEUX, UN SEMI-BARRAGE ARTIFICIEL. CELUI-CI EST CONSTITUE PAR UN EPI DE FOND 21 ET DES EPIS 22, COMPLETANT LE ROLE DE CAPTEUR HYDRAULIQUE 5 DE CHACUN DE CES GROUPES. CE PROCEDE PERMET D'AUGMENTER LES VITESSES DES COURANTS CAPTES, ET DE PLUS, DE CREER UNE ENERGIE POTENTIELLE ENTRE LES NOUVEAUX NIVEAUX EN AMONT ET AU-DESSUS DU DEVERSOIR ARTIFICIEL, ET EN AVAL DU SEMI-BARRAGE. EN OUTRE, IL FAVORISE LA PRODUCTION D'UNE PLUS GRANDE QUANTITE D'ELECTRICITE.
Description
Le brevet principal nO 78 000 31, du 3 Janvier 1978, et l'addition nO 79 315 66 du 24 Décembre 1979, décrivent un dispositif permettant de capter l'énergie cinétique des courants marins et fluviaux, pour produire de l'électricité.
La présente addition concerne - dlune part, un dispositif doté de nouvelles caractéristiques permettant de produire de ltélectricite, au au moyen de l'énergie cinétique des courants
fluviaux et marins, et également au moyen de l'énergie potentielle des
barrages, - d'autre part, un nouveau procédé de mise en oeuvre de ce dispositif en
particulier dans le lit d'un cours d'eau, en édifiant dans celui-ci un
semi-barrage artificiel et amovible, permettant de diminuer la profondeur
et la largeur du cours d'eau, dans le but d'augmenter la vitesse initiale
du courant, et de créer une énergie potentielle entre les nouveaux niveaux
du courant, en amont et au-dessus du déversoir artificiel, et en aval du
semi-barrage.
fluviaux et marins, et également au moyen de l'énergie potentielle des
barrages, - d'autre part, un nouveau procédé de mise en oeuvre de ce dispositif en
particulier dans le lit d'un cours d'eau, en édifiant dans celui-ci un
semi-barrage artificiel et amovible, permettant de diminuer la profondeur
et la largeur du cours d'eau, dans le but d'augmenter la vitesse initiale
du courant, et de créer une énergie potentielle entre les nouveaux niveaux
du courant, en amont et au-dessus du déversoir artificiel, et en aval du
semi-barrage.
Dans une nouvelle réalisation de ce dispositif destiné à être immergé dans le lit d'un cours d'eau relativement profond (figures 1 et 2) l'ensemble du dispositif comporte deux fardeaux - d'une part, le bati (1), pouvant flotter, être immergé, et lesté avec des
matériaux de forte densité, pourvu de son capteur hydraulique (5), et d'une
mortaise (18), à tenon femelle (19), - d'autre part, le diffuseur (10), doté du tenon mâle (20), le venturi (8) et
la turbine (9), formant un tout.
matériaux de forte densité, pourvu de son capteur hydraulique (5), et d'une
mortaise (18), à tenon femelle (19), - d'autre part, le diffuseur (10), doté du tenon mâle (20), le venturi (8) et
la turbine (9), formant un tout.
Ce dernier fardeau est accouplé au capteur (5), par le jeu de la mortaise (18) et du tenon mâle (20), avec l'aide d'un engin de levge. L'étanchéité du joint, entre l'assemblage des deux fardeaux est assurée par le poids de l'ensemble (diffuseur (10) et turbine (21), qui agit sur le plan incliné des ténons (19) et (20).
Par ailleurs, le capteur hydraulique (5), de ce dispositif, comporte deux tuyères coniques (16) et (17). La tuyère conique (16), débouche dans le venturi (8! en amontdcs pales de la turbine (9). La tuyère (17), par contre, débouche' en aval des pales de la turbine (9). Cette dernière est concentrique extérieurement à la tuyère (16), et comporte deux parties convergentes, l'une à l'entrée, l'autre à la sortie, et une partie cylindrique, dans la partie centrale.
Cette particularité permet une conicité à deux étages, entre l'entrée et la sortie de la tuyère, et à la veine liquide qui la traverse d'acquérir une augmentation de vitesse du courant, de l'ordre de I à 4.
A titre indicatif, la vitesse initiale du courant estimée à 2 m/s à l'entrée du capteur (5), devrait être portée de 7 à 8 m/s, à ltentrée du venturi (8), et également au débouché de la tuyère (17), en provoquant une 2 dépression : H = pO - pl, ou encore = V1 - = H.
d 2g
Etant donné que : H est égale à V2 , la hauteur : H, a une valeur équiva 2g lente de 2 à 3 mètres de hauteur de chute d'eau.
Etant donné que : H est égale à V2 , la hauteur : H, a une valeur équiva 2g lente de 2 à 3 mètres de hauteur de chute d'eau.
- Selon un autre mode de réalisation d'un dispositif destiné à être immergé
dans le lit d'un cours d'veau de faible largeur et d'une profondeur, de
l'ordre d'un mètre, mais animé d'une vitesse de courant de 2 m/s, au moins,
l'ensemble du capteur (5) et du diffuseur (10), est constitué par un ensem
ble de deux tuyères formant un tout portable et immergeable, à volonté, en
un ou deux fardeaux (figure 3).
dans le lit d'un cours d'veau de faible largeur et d'une profondeur, de
l'ordre d'un mètre, mais animé d'une vitesse de courant de 2 m/s, au moins,
l'ensemble du capteur (5) et du diffuseur (10), est constitué par un ensem
ble de deux tuyères formant un tout portable et immergeable, à volonté, en
un ou deux fardeaux (figure 3).
La puissance susceptible d'être développée par ce type de dispositif est de l'ordre de 20 à 30 KW.
Selon un autre mode de réalisation d'un dispositif destiné à capter l'énergie potentielle, d'un barrage de cours d'eau, ce dispositif est également fractionné en deux fardeaux : le capteur (5), proprement dit, et le diffuseur (10), faisant corps avec la turbine (9) (figure 4).
Le capteur (5) est constitué des tuyères (16) et (17). La tuyère (16) débouche dans le venturi (8), en amont des pales de la turbine (9). La tuyère (17), par contre, débouche en rival de la turbine (9), et est concentrique extérieurement à la tuyère (16). Son entrée est de section ronde ou ovale dans le sens du plan horizontal. Pour la mise en oeuvre de ce dispositif, le capteur (5) est fixé à l'ossature du barrage, tandis que le diffuseur (10) et la turbine (9) sont disposés à l'intérieur de la mortaise (18), et immergés en aval du barrage, de façon que la hauteur de chute d'eau soit utilisée au maximum.
Ce type de dispositif est surtcut caractérise, en ce que, l'énergie potentielle captée par la tuyère conique (17) est transformée, en énergie cinétique pour produire une forte dépression en aval des pales de la turbine (9).
Elle a pour valeur : h = ffi j , ou encore 1 V20 . Cet avantage
p-p
2g permet lorsque le debit du barrage est suffisant, d'augmenter la puissance de la turbine sans avoir à augmenter le diamètre des pales de celle-ci.
p-p
2g permet lorsque le debit du barrage est suffisant, d'augmenter la puissance de la turbine sans avoir à augmenter le diamètre des pales de celle-ci.
L'énergie totale potentielle agissant sur les pales de la turbine en amont et en aval (dépression) est égale à mgh + mgh = mg 2 h. Il est précisé par ailleurs, que cette particularité serait également valable pour les modèles de mini-centrales ou de centrales hydro-électriques, faisant corps avec les équipements des barrages hydrauliques, mais qui seraient dotés, chacun, de tuyères coniques du type (17) débouchant en aval des pales de la turbine, et à l'entrée de la périphérie du diffuseur.
- Selon un nouveau procédé de mise en oeuvre de ce dispositif dans le lit
d'un cours d'eau, ou d'un bras de cours d'eau, de faible largeur et non
navigable figures (5) et (6), il est procéde à l'at nagement dans le lit
de celui-ci, d'un semi-barrage artificiel et anovible, constitué par un
épi de fond (21), (en plaques de béton par exemple), perpendiculaire au
courant, et par deux épis (22) au moins, en forme de losange, formant une
sorte de " bief " complétant le rôle du capteur (5) ou encore parfois,
utilisés pour rétrécir la largeur du cours d'eau (figure 6). Ces derniers
épis sont généralement en béton, ils peuvent flotter, être immergés, et
lestés avec des matériaux de forte densité. L'un des épis (22) est amé
nagé de façon à permettre la création d'une vanne (23) pour
des eaux.
d'un cours d'eau, ou d'un bras de cours d'eau, de faible largeur et non
navigable figures (5) et (6), il est procéde à l'at nagement dans le lit
de celui-ci, d'un semi-barrage artificiel et anovible, constitué par un
épi de fond (21), (en plaques de béton par exemple), perpendiculaire au
courant, et par deux épis (22) au moins, en forme de losange, formant une
sorte de " bief " complétant le rôle du capteur (5) ou encore parfois,
utilisés pour rétrécir la largeur du cours d'eau (figure 6). Ces derniers
épis sont généralement en béton, ils peuvent flotter, être immergés, et
lestés avec des matériaux de forte densité. L'un des épis (22) est amé
nagé de façon à permettre la création d'une vanne (23) pour
des eaux.
L'édification de cet épi de fond (21), conjuguée, avec l'immersion d'un dispositif prenant appui sur cet épi, permet de barrer en partie, le lit du cours d'eau et de diminuer sa largeur. Cela dans le but de doubler,si possible la vitesse initiale du courant au-dessus du déversoir artificiel, et de créer, par ailleurs, une énergie potentielle (h) (figure 5), entre les nouveaux niveaux du courant en amont et au-dessus du déversoir artificiel, et en aval du semi-barrage.
La hauteur à donner à l'épi de fond est fonction dc la hauteur moyenne du cours d'eau et de l'ensemble de la section transversale des épis immergés.
Elle est déterninée de façon qu'après immersion de l'ensemble, y compris le dispositif, la vitesse initiale du courant de 2 m/s (par exemple ,) soit portée à une vitesse de l'ordre de 3 à 4 m/s, à l'entrée du capteur (5) sans avoir modifié le débit.
- Selon uu autre mode de mise en oeuvre dans le lit d'un cours d1eau navi
gable (figures 7 et 8), l'épi de fond (21), comporte an plus, un chenal (24)
permettant la navigation en surface. Pour ce cas les dispositifs sont im
margés, accolés, parallèlement, les uns aux autres, (figure 8), de façon à
barrer partiellement le cours d1eau, en prenant appui sur l'épi de fond
(21) par la partie avant de leur capteur (5).
gable (figures 7 et 8), l'épi de fond (21), comporte an plus, un chenal (24)
permettant la navigation en surface. Pour ce cas les dispositifs sont im
margés, accolés, parallèlement, les uns aux autres, (figure 8), de façon à
barrer partiellement le cours d1eau, en prenant appui sur l'épi de fond
(21) par la partie avant de leur capteur (5).
- Selon un autre mode de mise en oeuvre sur un fond marin (figures 9 et 10),
le type du dispositif utilisé comporte deux entres de captage (6), diamé-
tralement opposées, et une turbine (9), à fonctionncment reversible. De
plus, chaque entrée est dotée concentriquement d'une ogive (25) permettant
de jouer efficacement et alternativement le rôle de diffuseur. Aussi,
l'immersion de ce dispositif nécessité l'aslenagement sur le fond marin de
deux épis de fond (26) et (27) conçus suivant les mêmes principes que celui
décrit ci-dessus et sur lesquels viennent prendre appui irs entrées de cap
tage (6) de chacun des dispositifs immergés.
le type du dispositif utilisé comporte deux entres de captage (6), diamé-
tralement opposées, et une turbine (9), à fonctionncment reversible. De
plus, chaque entrée est dotée concentriquement d'une ogive (25) permettant
de jouer efficacement et alternativement le rôle de diffuseur. Aussi,
l'immersion de ce dispositif nécessité l'aslenagement sur le fond marin de
deux épis de fond (26) et (27) conçus suivant les mêmes principes que celui
décrit ci-dessus et sur lesquels viennent prendre appui irs entrées de cap
tage (6) de chacun des dispositifs immergés.
- Selon une autre variante et lorsque les courants marins, sont des courants
de marées, soumis à l'influence des vagues, il est procédé à I'aménagement
d'un troisième épi (28) an amont des vagues (figure il). Cet épi est
constitué par des blocs de béton, ou de fonte immergés, immergés et assem
blés les uns aux autres de façon à former un semi-barrage, artificiel,
amovible, demi-circulaire, se refermant aux extrémités de l'ensemble des
dispositifs immergés et formant une sorte de cuvette (29), dans laquelle
viennent s 'amortir les effets du déferlement des vagues et de la houle. La
hauteur à donner à cet épi est de i'ordre de celle de la hauteur du dispo
sitif immergé. Quant à la distance qui sépare et épi des entrées de cap
tage des dispositifs immerges, elle est de l'ordre d'une dizaine de mètres.
de marées, soumis à l'influence des vagues, il est procédé à I'aménagement
d'un troisième épi (28) an amont des vagues (figure il). Cet épi est
constitué par des blocs de béton, ou de fonte immergés, immergés et assem
blés les uns aux autres de façon à former un semi-barrage, artificiel,
amovible, demi-circulaire, se refermant aux extrémités de l'ensemble des
dispositifs immergés et formant une sorte de cuvette (29), dans laquelle
viennent s 'amortir les effets du déferlement des vagues et de la houle. La
hauteur à donner à cet épi est de i'ordre de celle de la hauteur du dispo
sitif immergé. Quant à la distance qui sépare et épi des entrées de cap
tage des dispositifs immerges, elle est de l'ordre d'une dizaine de mètres.
Ainsi, la réalisation de ces épis de fond combinés avec les épis (22), permet d'augmenter la vitesse des courants de marées, de capter une partie de l'énergie déferlée par les vagues,et également de créer une certaine énergie potentielle, au cours de chacune drs marées montantes et descendantes.
En ce qui concerne l'énergie totale susceptible i'rre captée par chacun des dispcsitifs, du type fluvial, et marin, grâce aux procééés décrites cidessus, elle devrait etre égale à : - l'énergie cinétique : I m V2, agissant sur les pales dc la turbine,
2 - l'énergie potentielle : mgH (dépression), ou encore égale à I m V2, agissant
en aval des pales de la turbine, 2 - l'énergie potentielle : mgh, produite grâce aux semi-barrages des épis.
2 - l'énergie potentielle : mgH (dépression), ou encore égale à I m V2, agissant
en aval des pales de la turbine, 2 - l'énergie potentielle : mgh, produite grâce aux semi-barrages des épis.
cette énergie totale est égale à l'équivalence d'une énergie poten tille : mgH + mgH + mgh = mg (2H + h).
Cette addition ne se limite nullement aux descriptions des modes de réalisation des dispositifs indiqués ci-dessus, ni non plus aux conceptions des épis de fond et des semi-barrages artificiels qui amont été donnés qu titre d'exemples ; elle embrasse au contraire, toutes les variantes dans ces domaines.
Claims (10)
1) Dispositif fonctionnant au moyen de l'énergie cinétique des courants flu
viaux et marins, et également au moyen de l'énergie potentielle des bar
rages, selon l'une des revendications du brevet principal caractérisé, en
ce que, lorsque ce dispositif est destiné à être immergé dans le lit d'un
cours d'eau, il comporte deux fardeaux :
- d'une part, le bati (1) pourvu de son capteur hydraulique (5) et d'une
mortaise (18), à tenon femelle (19)
- d'autre part, le diffuseur (10) doté d'un tenon mâle (90), le venturi
(8) et la turbine (9) formant un tout.
taise (18) et du tenon mâle (20).
Ce dernier fardeau est acccuplé au capteur (5), par le jeu de la mor
le plan incliné des tenons (19) et (20).
par le poids de l'ensemble (diffuseur (10) et turbine (9), qui agit sur
i'étanchéité du joint entre l'assemblage des deux fardeaux, est assurée
2) Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé, en ce que, le capteur
hydraulique (5) comporte une tuyère (17), concentrique exterieureent, à
la tuyère (16), dotée de deux parties convergentes, l'une à lteutree,
autre à la sortie, et d'une partie cylindrique, dans la partie centrale.
du système.
la sortie de la tuyère, dans un rapport de 1 à 4 environ, pour l1ensemble
Cette particularité permet une conicité à deux étages, entre l'entrée et
3) Dispositif, selon la revendication 2, caractérisé, en ce que, lorsqu'i
est destiné à être immergé dans le lit d'un cours d'eau de faible lar
geur et de faible profondeur, mais animé d'une vitesse de courant de
2 m/s, au moins, il forme un tout portable, en un seul, ou en deux far
deaux, immergeable à volonté.
4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé, en ce que, lorsqu'il
est destiné à capter l'énergie potentielle d'un barrage de cours d'eau,
il est également fractionne en deux fardeaux. Celui du capteur (5) est
egalement doté des tuyères (16) et (1-7). La tuyère (17) est concentri
que extérieurement à la tuyère (16). Sa sortie est convergente et dé
bouche en aval des pales de la turbine (9). Son entrée est de section
ronde ou ovale dans le sens du plan horizontal.
bine (dépression), est égale à mgh + mgh = mg2h.
Ainsi, énergie totale captée, en amont et en aval des pales de la tur
d 2g
dépression, qui a pour valeur : h = pO - pl = V21 - Vo
tuyère (17), est transformée en énergie cinétique, pour produire une forte
En outre, caracterisé, en ce que, l'énergie potentielle captée par la
5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé, an ce que, lorsque l'on
dote également les mi-centrales hydro-électriques, faisant corps avec les
équipements d'un barrage, d'une tuyère coniplémentaire, du type (17) dé
bouchant en aval des pales de la turbine, il permet de produire une dé
pression : h, qui a l'avantage d'augmenter la puissance de la turbine,
sans avoir à augmenter le diamètre de ses pales, ou encore d'obtenir la
même puissance avec un diamètre de pales plus petit.
6) Procédé concernant l'immersion d'un dispositif, du type fluvial, dans le
lit d'un cours d'eau, ou d'u bras de cours d'eau, de faible largeur et
non navigable, et selon les revendications 1 et 2, caractérisé, en ce que,
il est aménagé dans ce milieu fluvial, un semi-barrage artificiel et amo
vible, constitué par un épi de fond (21) et deux épis (22), au moins,
formant une sorte de " bief ", complétant le rôle du capteur hydraulique
(5), ou encore utilisé parfois, pour retrécir la largeur du cours d'eau.
gés, et lestés avec des matérieux de forte densité.
Les épis (22), sont génfralement en béton, ils peuvent flotter, être immer
aval du semi-barrage.
nouveaux niveaux du courant, en amont et au-dessus du déversoir, et en
artificiel, et de créer, par ailleurs, une énergie potentielle entre les
doubler, si possible, la vitesse initiale du courant, au-dessus du déversoir
et de diminuer sa largeur, sans modifier le débit. Cela dans le but de
(22) et du dispositif, pellet de barrer en partie, le lit du cours d eau,
L'édification de l'épi de fond (21) conjuguée, avec l'immersion des épis
7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé, en ce que, lorsque le semi
barrage est aménagé dans le lit d'un cours d'eau navigable, ltépi de fond
(21), comporte an plus, un chenal (24) permettant la navigation. En outre,
caracSériséw an ce que, 11 immersion des disposi:ifs, r1 opère an les acco
lant, parallèlement les uns aux autres, de façon à barrer partiellement
le cours d'eau.
8) Procédé selon les revendications 6 et 7, caractérisé, en ce que, lorsque
le dispositif à immerger est du type marin, comportant deux entrées de
captage (6) diamétralement opposées, et dotées chacune, d'une ogive (25),
permettant à chaque entrée de jouer efficacement et alternativement, le
rôle de diffuseur, il est aménagé, dans le milieu marin, deux semi-barra
ges artificiels et amovibles (26) et (27) conçus suivant les mêmes prin
cipes que celui décrit ci-dessus, et sur lesquels viennent prendre appui
les entrées de captage (o) de chacun des dispositifs immergés.
9) Procédé selon les revendications 6, 7 et 8, et selon une autre variante,
caractérisé, en ce que, lorsque les courants marins, sont des courants
de marée, soumis à l'influence des vagues, il est créé un troisième épi
de fond (28) en amont des vagues. Cet épi est constitué par des blocs
de béton ou de fonte, immergés, assemblés les uns aux autres de façon
à former un semi-barrage artificiel amovible, et demi-circulaire, se refermant aux extrémités de l'ensemble deys dispositifs immergés. Ce
troisième épi (28) forme ainsi une sorte de cuvette (29) dans laquelle
viennent s'amortir les effets de déferlement des vagues et de la houle.
10) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé, en ce que, 11 énergie totale susceptible d'etre captee par chacun des dis-
positifs, du type fluvial et marin, est égale à ltequivalence d'une
énergie potentielle egale à : mgH + mgH + mgh = mg (2 H + h).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8102607A FR2497877A2 (fr) | 1978-01-03 | 1981-02-10 | Groupe mobile, turbo-hydraulique, generateur d'electricite, immergeable |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7800031A FR2413565A1 (fr) | 1978-01-03 | 1978-01-03 | Dispositif permettant de capter l'energie cinetique des courants marins et celle des courants fluviaux, pour produire de l'electricite |
| FR8102607A FR2497877A2 (fr) | 1978-01-03 | 1981-02-10 | Groupe mobile, turbo-hydraulique, generateur d'electricite, immergeable |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2497877A2 true FR2497877A2 (fr) | 1982-07-16 |
| FR2497877B2 FR2497877B2 (fr) | 1983-04-15 |
Family
ID=26220384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8102607A Granted FR2497877A2 (fr) | 1978-01-03 | 1981-02-10 | Groupe mobile, turbo-hydraulique, generateur d'electricite, immergeable |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2497877A2 (fr) |
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