FR2501795A1

FR2501795A1 - Dispositif de production d'energies mecanique et electrique par transformation de l'energie engendree par la houle, les vagues et l'effet d'ondes de la mer

Info

Publication number: FR2501795A1
Application number: FR8105220A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1981-03-16
Publication date: 1982-09-17

Abstract

CE DISPOSITIF EST CARACTERISE EN CE QU'IL EST CONSTITUE D'UN ENSEMBLE FLOTTANT OU EVENTUELLEMENT FIXE FAIT D'UNE COLONNE PRINCIPALE 5 DONT LE FLOTTEUR 6 EST CONVENABLEMENT TARE PAR UN LIQUIDE ET D'UN FLOTTEUR 17 MOBILE DANS LE SENS DE LA HAUTEUR SELON LA FLECHE 37, LUI AUSSI CONVENABLEMENT TARE PAR UN LIQUIDE 18 ET QUI COMMANDE UN PARALLELOGRAMME DEFORMABLE 14, 15, 16. CE DERNIER COMMUNIQUE LES MOUVEMENTS ALTERNATIFS ENGENDRES PAR LA VARIATION DE HAUTEUR DES VAGUES A UN SYSTEME ROTATIF A FORTE INERTIE EN 31 PAR L'INTERMEDIAIRE DE MECANISMES A ROUES LIBRES. L'ENSEMBLE ROTATIF INERTIEL COMMUNIQUE SON MOUVEMENT A UN OU PLUSIEURS ALTERNATEURS OU AUTRES GENERATEURS ELECTRIQUES. LA REGULATION DE L'ENSEMBLE ROTATIF EST OBTENUE PAR LA MASSE DES VOLANTS 31. UN AEROGENERATEUR 22-23-24-25 FIXE AU SOMMET AIDE A L'ORIENTATION DE L'ENSEMBLE ET A LA PRODUCTION D'ENERGIE ELECTRIQUE COMPLEMENTAIRE.

Description

Depuis plusieurs années on recherche le moyen d'utiliser n Onergie contenue dans l'effet d'ondes ce la mer. Cet effet d'entes ou de houle, dt a la rotation de la terre, au vent et aux marées, est générateur de vagues et de mouvements de surface dispensant une énergie considérable.

Pour capter cette énergie, différents procédés ont été proposés - soit par des flotteurs a effets différert4els activant
des pompes,
- soit par des barrages de masse biles! mobiles, - soit par des systèmes à rouleaux, etc...

Ici, le procédé revendiqué est entlèrement nouveau et fait appel a la différence de niveau permanente qui existe entre un oint fixe non anime par effet de surface et a un flotteur animé, lui, par cet effet de surface.

L'appareil est constitué par une colonne flottante avec un flotteur tare, un flotteur de stabilisation et un système directeur. Attaché & cette tour fixe, se trouve un système de flotteurs maintenus par un parallélogramme articulé et compensé qui oscille en permanence par l'effet de vagues cité plus haut.

Ces oscillations sont captées par un appareillage qui met en rotation 2 volants & inertie qui captent et emmagasinent l'énergie sous forme d'énergie cinétique : un volant est mis en rota ticn permanente par une impulsior mécanique lorsque le flotteur mobile monte, l'autre volant est mis en.mouvement lorsque le flotteur descend, c'est-a-dire que l'énergie cinétique emmagasinée par chaque volant correspond & 50 % de l'énergie dynamique enregistrée par l'effet différentiel entre le flotteur et la colonne fixe. Ces volants inerties, actionnés bien sflr par une roue libre qui ne communique son énergie que dans un sens, sont solidaires de 2 alternateurs qui transforment l'énergie mécanique stockée dans les volants inertiels en énergie électrique.

L'ensemble est stabilisé par des flotteurs tarés.

Au-des4us de la tour se trouve un aérogénérateur qui a un triple but : il sert d'orientateur aérodynamique dans les vagues (l'effet de vagues étant toujours dans le sens du vent) et il est connu que le vent précède toujours l'effet de vagues, c'est-à-dire que, dans le cas où l'oscillation due à l'effet d'ondes s'amenuiserait, il y aurait une compensation automatique car ctest a ce moment précis que le vent est le plus fort.

En plus, cet aérogénérateur sert d'amortisseur d'oscillation pour la tour fixe et, bien sûr, de générateur de courant electrique.

Les 3 courants alternatifs produits d'une part par les 2 alternateurs animés par énergie due à i'effet d'ondes et, d'autre part, par le troisième alternateur animé par le vent, compensent rigoureusement leurs différents mouvements dans le cas d'une irrégularité de rotation. Un simple système électronique différentiel permet d'intégrer les 3 tensions et les 3 fréquences obtenues et permet, par un simple pilotage électronique, d'obtenir un courant alternatif de fréquence et de tension constantes. L'alternateur aérogénérateur peut également servir à produire le courant d'excitation des deux autres alternateurs.

I1 est connu que, dans les cas de forte mer et de mauvais temps, l'amplitude de la vague est très grande ; dans ces cas de grandes amplitudes, la période de formation des vagues est plus longue, c'est-a-dire que la fréquence de l'effet de houle est moins élevée. Par contre, lorsque la mex est plus paisible, l'amplitude est plus faible mais la fréquence des vagues est plus élevée. Donc, dans le premier cas, l'énergie instantanée est plus forte mais son rythme est moins fréquent, alors que dans le second cas l'énergie est moins forte mais son rythme est plus rapide.On peut donc dire que les deux paramètres caractérisant l'effet de houle : amplitude et fréquence, varient inversement proportionnellement, ce qui permet dans les deux cas de capter des énergies cinétiques à peu près égales, d'où une production énergétique pratiquement permanente créée par le procédé qui ;vient d'être décrit.

Sur une planche unique, nous voyons en Fig. 1 représentée la mer en 1 avec les vagues en point maximum haut 2, point maximum bas (traits pointillés) 3, ce qui est symbolisé en 4 par le vecteur HB. En 5, nous voyons une colonne supportant un ensemble formant le corps essentiel de l'appareil, constitué dans sa partie inferieure par un flotteur 6 rempli par un liquide 7 faisant office de tarage, liquide arrivant par les orifices 8, introduit par le bouchon 9 placé sur le flotteur 10.

En 11, sur le flotteur taré inférieur, nous voyons une dérive d'orientation hydrodynamique. Cette partie qui vient d'être décrite est pratiquement immergée et, en partie hors d'eau, nous voyons un ensemble mécanique caréné 12 que nous allons décrire plus loin (Fig. 3), porteur d'un pantographe sous forme de parallélogramme déformable et constitué par la partie fixe 13, les bras 14 et 15 et le bras porteur du flotteur mobile 16.

En 17, Fig. 1 et 2, nous voyons ce flotteur avec son liquide de tarage 18 et son orientateur hydrodynamique 19. La partie verticale portant le flotteur 17 de ce parallélogramme est variable selon le vecteur L en 20 et les bras de levier porteurs bont variables et réglables selon le vecteur t en 21. Au-dessus de la colonne est placé un carénage 22 portant une dérive aérodynamique 23 et renfermant l'alternateur d'excitation 24 mis en mouvement par l'hélice 25. Cet ensemble est surmonté éventuellement d'un paratonnerre et d'un feu clignotant 26 alimenté par le générateur 24.Fig. 3, a l'intérieur du carénage 12, nous voyons le mat porteur faisant office de colonne 5 avec, en coupe, son profilé 27 et, en Fig. 3 et 4, nous voyons les deux bras de levier mobiles oscillants du parallélogramme 15 solidaires des pignons semi-dentés de grand diamètre 28 commu briquant leurs mouvements alternatifs oscillants aux pignons plus petits 29, le tout servant de multiplicateur. Ces petits pignons sont montés sur des arbres 30 qui mettent en rotation des volants à inertie 31, à forte masse inertielle, dont la partie centrale 32 comporte une roue libre à déclic 33 qui transforme le mouvement aller et retour (sens positif, sens négatif) de l'arbre 30 en mouvement continu de rotation, comme l'indique la flèche 34. Ce mouvement continu ainsi créé est communiqué aux alternateurs 35.Fig. 1 et 4, nous voyons en 36 le contrepoids permettant d'équilibrer statiquement et dynamiquement tout l'ensemble pendant la partie du mouvement oscillant permanent de l'effet de houle. Comme on le voit
Fig. 3, le système est double, c'est-à-dire symétrique par rapport à la colonne porteuse et c'est pour la compréhension du texte que nous avons mis la même référence aux alternateurs, volants, roues libres et petits pignons. On voit donc que ce système, par son mouvement alternatif oscillant obtenu par le flotteur mobile selon flèche 37 Fig. 1, a un mouvement de poussée dynamique par la vague (mouvement montant) et un mouvement (mouvement de retombée) dans le sens vertical de haut en bas dû à la pesanteur.

C'est pourquoi l'ensemble mécanique capteur de cette énergie cinétique est double car, afin de ne perdre aucune des énergies précitées, celles-ci sont transformées par l'intermédiaire des volants inertiels en anergie mécanique rotative continue dans un sens pour un système et, dans l'autre sens, pour son système symétrique, ces deux ensembles mécaniques étant situés de part et d'autre de la colonne, comme représenté Fig. 3. Ceci a donc pour but la production continue, sans interruption, de courant électrique puisque les mouvements de va-et-vient sont transformés totalement en énergie.

L'ensemble porteur, prévu flottant, peut être amarré et éventuellement fixe.

Les alternateurs 35 peuvent être remplacés par tous autres types de générateurs électriques rotatifs.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispoaltif de production d'anergies mécanique et électrique par transformation de l'énergie engendre par la houle, les vagues et l'effet d'ondes de la mer et caractérisé en ce qu'ii est constitué d'un ensemble flottant ou fixe comportant un parallélogramme déformable muni d'un flotteur mobile tare qui communique les mouvements différentiels dûs aux variations de hauteurs de vagues a l'ensemble mécanique transformateur.

2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mécanisme de transformation est constitué de volants à fortes inerties mis en rotation par les mouvements alternatifs communiqués par un parallélogramme a travers un mécanisme roues libres.

3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il communique le mouvement de rotation des volants a inerties a des alternateurs ou autres types de générateurs électriques rotatifs.

4. Dispositif selon la revendlcatlon 1 caractérisé en ce que le parallélogramme a des bras de longueurs variables et réglables pour s'adapter a la fréquence et à l'amplitude des vagues.

5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le parallélogramme est commandé par un ou plusieurs bras de longueurs variables et réglables qui les relient au flotteur mobile pour s'adapter le mieux possible à la hauteur de l'ensemble fixe.

6. Dispositif selon la revendication i caractérisé en ce que le flotteur mobile est un réservoir prévu pour recevoir un liquide faisant office de tare et comportant des orifices de remplissage.

7. Dispositif selon une des revendications de 1 & 6 caractérisé en ce qu'un des bras horizontaux du parallélogramme est prolongé et porte un poids d'équilibrage permettantd'obtenir le meilleur rendement entre les forces de poussée des vagues et la pesanteur dans la création du mouvement alternatif.

8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des orientateurs hydrodynamiques et aérodynamiques lui permettant. d'être constamment dans le sens de la houle et du vent.

9. Dispositif selon les revendications 1, 3 et 8 caractérisé en ce qu'il comporte en son sommet un ensemble aérogénérateur électrique aidant à l'orientation de lensem- ble dans le sens du vent et dont la production supplSmen- taire d'énergie électrique peut en tout ou en partie fournir du courant aux lampes de balisage et aux systèmes de sécurité et aussi un courant d'excitation dans le cas où les générateurs électriques sont des alternateurs.