FR2858667A1 - Dispositif pour transformer l'energie de la houle en energie mecanique - Google Patents

Abstract

L'invention consiste en un dispositif permettant de transformer l'énergie de la houle en énergie mécanique, permettant ainsi d'exploiter l'énergie de la houle. En effet, il suffit ensuite de transformer l'énergie mécanique fournie par le dispositif en une autre forme d'énergie, par exemple en énergie électrique.Le dispositif comporte un support sur lequel s'articule une manivelle. Le point d'articulation, A, se situe à la hauteur moyenne de l'eau et la manivelle est libre de tourner dans un plan perpendiculaire au front de houle. Une pale est fixée sur la manivelle, à une distance de A égale à la demi-hauteur de la houle, orientée de telle sorte qu'en chaque instant la pression de l'eau sur la pale donne à l'ensemble manivelle-pale un mouvement de rotation. L'énergie mécanique obtenue provient du mouvement de la manivelle, et peut être récupéré en A.

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant de

convertir l'énergie de la houle en énergie mécanique. La conversion, déjà bien connue et maîtrisée, de l'énergie mécanique ainsi obtenue en une autre forme d'énergie, électrique par exemple, ne concerne pas cette invention.

L'énergie des vagues représente une source d'énergie renouvelable estimée à 2 Térawatts (équivalente à 4 Milliards de Tep par an) soit environ 40% de l'énergie primaire consommée annuellement sur la planète, et un peu plus de l'énergie primaire 10 fournie annuellement par l'exploitation du pétrole.

Diverses inventions ayant le même objectif sont développées à l'heure actuelle: il s'agit de développements, ce qui signifie que l'on n'a pas la garantie qu'elles soient efficaces en termes économiques et énergétiques.

Le dispositif selon l'invention (DSI), comporte trois éléments: un support, une manivelle et une pale (voir planche 1).

Le support a pour fonction de positionner et orienter le reste du DSI. Il comporte un point d'articulation A avec la manivelle permettant à celleci de décrire un mouvement de 20 rotation à un seul degré de liberté. Le support impose à la manivelle son axe de rotation Z, qui reste horizontal (à l'image du cadre pour un pédalier). C'est par A qu'est récupérée l'énergie mécanique de la manivelle, énergie qui est ensuite transformée en toute autre forme d'énergie au sein du support ou à l'extérieur du 25 DSI.

La manivelle est un segment rigide allant du point d'articulation A à son autre extrémité E. Son fonctionnement est de décrire une rotation de centre A dans un plan vertical perpendiculaire à l'axe Z défini par le support. Le couple ainsi 30 formé véhicule l'énergie mécanique récupérée pour la transmettre au support en A. Bien que la manivelle soit rigide à chaque instant, la distance AE peut varier au cours de la vie du DSI afin notamment de prendre en compte la variation de la hauteur des vagues.

La pale est une plaque rigide solidaire de la manivelle, sans degré de liberté, à la manière d'une pédale qui serait solidaire de sa manivelle. Afin de faciliter l'exposé, nous considérerons que la pale est rectangulaire (elle peut avoir toute autre forme à - 2 deux dimensions). La longueur de la pale est parallèle à l'axe de rotation Z. Sa largeur est parallèle à l'axe de la manivelle. On appellera F le point où la pale est fixée à la manivelle, et on conviendra de dire que F se situe au milieu du côté de la pale lié à la manivelle. Bien que la pale soit solidaire de la manivelle à chaque instant, la distance AF peut évoluer dans le temps, afin notamment de prendre en compte la variation de la hauteur des vagues, comme pour la distance AE.

Le fonctionnement du DSI est défini lorsqu'on dispose d'une 10 houle simple avec une profondeur d'eau supérieure à 1,5 fois la distance entre deux crêtes. La théorie d'Airy s'applique alors: la section de la surface de l'eau perpendiculairement au front de houle Z est une sinusoïde, et les particules d'eau à la surface décrivent des cercles d'axe parallèle à Z et de diamètre la hauteur des vagues H. Sous la surface, et jusqu'à une profondeur égale à 1,5 fois la distance entre deux crêtes, les particules décrivent des cercles de même orientation mais dont le diamètre décroît linéairement avec la profondeur pour finir par s'annuler.

On place alors le support (voir planche 2) de manière à ce 20 que A soit à la hauteur moyenne des vagues, et Z parallèle à la direction du front de houle. On établit la longueur AF de manière à ce qu'elle soit égale à 0,5 H. Dans ces conditions, les particules d'eau de surface, et les particules immédiatement inférieures exerceront à chaque instant une pression normale sur 25 une moitié de la pale donnant à l'ensemble pale-manivelle un mouvement de rotation d'un tour par vague, et donc un couple en A directement proportionnel à l'énergie de la vague.

Claims (1)

1. REVENDICATION

   Dispositif pour convertir l'énergie de la houle en énergie mécanique, caractérisé en ce qu'il comporte un support sur lequel est articulé, au niveau de la hauteur moyenne de l'eau, une manivelle, que le support maintient dans un plan perpendiculaire au front de houle; à cette manivelle est fixée de façon solidaire une pale sur la surface de laquelle l'eau, par le mouvement propre à la houle, exerce constamment une pression normale, engendrant ainsi le mouvement de rotation de l'ensemble manivelle-pale.