FR2616178A1 - Ensemble de transformation d'energie de la houle en courant electrique - Google Patents

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Abstract

Il comprend : - un obstacle allongé 1 dépassant au-dessus du niveau de l'eau; - un conduit 4 creusé de part en part dans l'obstacle 1 au-dessous du niveau de l'eau; - un groupe axial 5 disposé dans le conduit ou à son extrémité 4 et susceptible de fonctionner dans les deux sens de rotation; -un appareillage électrique comprenant l'alternateur du groupe axial 5, un convertisseur de fréquence 11 et les différents appareils de commande et de liaison au réseau de distribution.

Description

La-présente invention se réfère à la transformation de l'énergie de la houle en courant électrique.
On connait des dispositifs permettant cette transformation et en particulier les canards de Salter constitués de flotteurs que la houle fait osciller et de valves à clapets permettant la transformation d'un mouvement oscillant en rotation, laquelle peut etre éventuellement amplifiée par un gyroscope.
On utilise aussi Le mouvement des vagues pour comprimer de l'air qui agit sur une turbine comme dans le cas du système HRS -ou des colonnes oscillantes.
On utilise aussi des turbines hydrauliques à pales à profils symétriques et à bords d'attaque épais pour admettre des courants d'incidences très différentes suivant que La vague monte ou descend. Ces turbines sont à double effet, mais tournent toujours dans Le même sens. La fréquence est assurée par couplage sur le réseau. Le rendement est faibLe à cause- du profil trop tolérant et de la basse chute variable située dans la zone de faible rendement telle que celle qu'on a décrit en référence au document FR-A-2.561.818 au nom de la présente Demanderesse et en particulier à la fig. 2 de ce document.
Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier aux inconvénients des différents systèmes de transformation de L'énergie de La houle en courant électrique et à permettre la réalisation d'un ensemble de transformation du genre en question qui réponde mieux que jusqu a présent aux divers desiderata.
A cet effet, L'invention a pour but d'adapter un groupe axial simplifié à distributeur fixe et à pales fixes afin de le soumettre aux flux et aux reflux de la houle qui fait tourner cetté turbine dans Les deux sens. Bien entendu, cette dernière doit présenter une très faible inertie de manière à minimiser le tramage.
La houle généralement une période de L'ordre d'une ou deux dizaines de seconde, à comparer au temps de Lancer de la turbine qui est de
L'ordre de La seconde.
Lorsque la machine est couplée au réseau, l'on choisit Le régime à rendement maximal ou, mieux à puissance maxima Le.
La vitesse variable de la turbine liée à la variation de la hauteur de houle nécessite que la puissance électrique soit fournie au réseau par un moyen approprié tel qu'un convertisseur de fréquence qui, dans une gamme de puissance assez faible (de 10 KW à quelques MW), est très peu coûteux.
On peut prévoir d'installer un tel ensemble de transformation dans un obstacle quelconque tel qu'une digue séparant un port du large, de telle sorte que dans cette zone la crête des vagues soit nettement au-dessus du niveau de L'eau calme du port en vue de créer une hauteur de chute intéressante, mais variable. On peut donc utiliser ce genre d'ensemble de transformation dans des sites peu développes n'ayant besoin que d'une faible puissance ; on peut naturellement multiplier le nombre d'ensembles en creusant des canaux parallèles dans la digue. On peut bien entendu envisager d'immerger n'importe quel obstacle dans la mer de manière àccnstituer une digue.On peut aussi envisager de ménager un conduit dans lequel L'ensemble de transformation est installé dans l'anneau d'un atoll ou dans tout autre obstacle.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre L'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer :
La figure unique de ce dessin est une coupe transversale d'une digue dans laquelle a été placé un ensemble de transformation de l'ener- gie de la houle établi conformément à L'invention.
Une digue 1 reposant sur Le fond de la mer détermine une zone intérieure calme 2 correspondant par exemple à un port, et une zone agitée 3 correspondant au large. Les vagues de La zone 3 s'élèvent au-dessus du niveau 2a de la zone calme 2 sur une hauteur référencée H.
En dessous du niveau 2a de la-zone 2, on creuse dans la digue 1 un conduit 4 traversant cette digue de part en part et qui fait communiquer la zone 3 avec celle 2. Ce conduit présente avantageusement la forme d'un venturi allongé dans la partie rétrécie duquel on dispose un groupe axial 5 composé comme à L'accoutumée d'une turbine 51 et d'un alternateur non représenté disposé au voisinage de la turbine. Le support de la turbine est constitué par des lames directrices 6 à orientation constante. Les pales 51a de la turbine 51 présentent une orientation angulaire déterminée par rapport à La turbine ; le débouché du canal 4 du côté large comporte des glissières dans lesquelles peut s'engager au moins un batardeau 7 suspendu à un portique 8 monté sur le dessus de la digue 1, et dont le bras est pourvu d'un treuil 9 pour la manoeuvre du batardeau 7.
Dans la partie de la digue 1 qui est disposee au-dessus du groupe axial 5 est ménagé un puits 10 dans lequel passent les conducteurs issus de l'alternateur dudit groupe, lesquels aboutissent à un convertisseur de fréquence 11 relié par un cable 12 à l'appareillage électrique comportant les appareils de commande et de liaison au réseau.
On comprend aisément que lorsque La houle dépasse d'une hauteur H le niveau de la zone tranquille 2, il se crée un courant qui traverse le conduit 4 de la gauche vers la droite, c'est-à-dire du large vers Le port, en faisant tourner les pales 51a de la turbine 51 dans un certain sens. Au contraire, lorsque se produit le reflux, la hauteur du côté du large diminue en correspondance avec le creux de la vague, de telle sorte que la hauteur H devient négative C-H1 > et qu'au contraire c'est la zone calme 2 qui est pLus haute que la zone 3. Le courant d'eau dans le conduit 4 s'inverse pour s'effectuer en direction du large, en faisant tourner les pales 51a de la turbine 51 dans le sens contraire.
Comme indiqué plus haut, La faible inertie de La turbine lui permet de suivre la variation de chute à la vitesse désirée. En fait, elle fonctionne en turbine directe et en turbine inversée.
L'arrêt de La turbine s'effectue en descendant le batardeau 7 au moyen du treuil 9. L'action du propre poids de ce batardeau permettra la descente par degrés lorsque les pressions amont et aval seront équili brées c'est-à-dire à chaque passage de vagues en demi-amplitude.
On a ainsi réalisé un ensemble de transformation de L'énergie de la houle qui peut être réalisé de manière très économique et permet la fourniture de courant électrique dans une gamme de puissance intéressante pour des consommations faibles.
Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exempLe et qu'elle ne limite nullement te domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents.
En variante, on pourrait placer par exemple le groupe axial à l'extrémité du conduit sans sortir du cadre de l'invention. De meme on pourrait prévoir un second batardeau 7' à L'autre débouché du conduit 4.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. Ensemble de transformation de L'énergie de la houle en courant électrique, caractérisé en ce qu'il comprend
- un obstacle allongé (1) dépassant au-dessus du niveau de L'eau ;
- un conduit (4) creusé de part en part dans l'obstacle (1) au-dessous du niveau de L'eau ;
- un groupe axial (5) disposé dans le conduit ou à son ext ré- mité (4) et susceptible de fonctionner dans les deux sens de rotation ;
- un appareillage électrique comprenant l'alternateur du groupe axial (5), un convertisseur de fréquence (11) et Les différents appareils de commande et de liaison au réseau de distribution.
2. Ensemble suivant la revendiçation 1, caractérisé en ce que le groupe axial (5) présente une faible inertie (temps de lancer voisin de la seconde).
3. Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine (51) du groupe axial (5) est à pales fi-xes (51a) et à distributeur fixe (6).
4. Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un batardeau (7) destiné à obturer le débouché du conduit (4).
5. Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un second batardeau (7') situé à L'autre débouché du conduit (4).
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