FR2864586A1 - Dispositif flottant transformant les mouvements de la houle en oscillations synchrones pour actionner un elevateur a eau helicoidal qui remplit un reservoir alimentant une turbine hydroelectrique. - Google Patents

Dispositif flottant transformant les mouvements de la houle en oscillations synchrones pour actionner un elevateur a eau helicoidal qui remplit un reservoir alimentant une turbine hydroelectrique. Download PDF

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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

Dispositif flottant transformant les mouvements de la houle en oscillations synchrones pour élever de l'eau dans un réservoir alimentant une turbine hydroélectrique. Le dispositif est une centrale flottante tripode à élévateur à eau hélicoïdal. Elle fonctionne en système isolé en captant la poussée d'Archimède en surface des ondes de la houle. Sous la forme présentée, une plate forme flottante est composée par un pont 1, une coque 2 située entre deux balanciers de tangage 7 et 8 et un balancier de roulis 9. La combinaison des oscillations crée une inclinaison oscillo-pivotante continue, amplifiée par le déplacement des masses, et synchronisée avec l'avancée de la houle, exploitée par un élévateur à eau hélicoïdal 21. Du fait de l'inclinaison l'eau à turbiner s'écoule de spire en spire jusqu'au réservoir 23, d'où elle chute de façon permanante pour alimenter la turbine accouplée à la génératrice 25. La centrale fonctionne avec de l'eau douce afin de limiter la corrosion et de ne pas nuire à la faune maritime. Elle peut être construite dans des chantiers navals classiques avec des éléments de production d'électricité éprouvés. Elle est orientable et nomadisable en fonction des caractéristiques de la houle. Sa capacité de production se compare à celle des grandes éoliennes modernes.

Description

Dans le domaine de la récupération de l'énergie de la houle pour produire
de l'électricité on connaît plusieurs systèmes faisant appel au captage de l'énergie cinétique ou potentielle ou des deux combinées, au travers d'installations fixes, flottantes, ou immergées (1) :
- Les installations fixes, situées entre deux forces antagonistes: l'action de la houle et la réaction de leur fixation au rivage ou au fond de la mer, subissent des contraintes énormes et brutales, plus un travail de sape par l'eau de mer et le sable. Ne pouvant pas suivre les variations du niveau de la mer du fait des marées, leur rendement moyen est faible.
- Les installations flottantes récupérant l'énergie cinétique de la houle subissent les mêmes contraintes. Les installations flottantes qui récupèrent l'énergie due à la poussée d'Archimède captent l'énergie en douceur, par à-coup, au rythme de l'avancée des ondes de la houle, leurs génératrices ne peuvent produire ni régulièrement ni linéairement.
- Le mouvement vertical de la houle est important au niveau de la surface, et diminue au fur et à mesure que l'on s'en éloigne. Les installations immergées s'en trouvent pénalisées. La maintenance et entretien nécessitent un équipement de plongée pour les techniciens, au pire la remontée de l'installation pourrait s'avérer nécessaire.
La plupart de ces installations utilisent des composants spécifiques fragiles, tels que: articulations, mécanismes, pistons-cylindres, pompes, moteurs hydrauliques, clapets métalliques rigides, génératrices électriques linéaires, qui subissent la corrosion, l'abrasion, ainsi que les dépôts de mousses et de cravants.
Les installations dont la génératrice est entraînée par une hélice à air sont pénalisées par la perte d'énergie due à la compression-décompression.
Celles qui captent les ondes de la houle par une rampe inclinée sont pénalisées du fait d'une perte d'énergie par frottement.
L'installation suivant l'invention supprime ces inconvénients et apporte des techniques nouvelles.
La centrale flottante tripode à élévateur à eau hélicoïdal capte en surface l'énergie verticale de la houle. Elle est indépendante de toute force de réaction externe, selon le principe du système isolé. Elle flotte librement comme un bouchon. Elle est toute fois ancrée afin de ne pas être déplacée par le vent et les courants marins. Cet ancrage est conçu de façon à ne pas contrarier les oscillations dues à la houle.
La technique de construction relève d'un chantier naval banal. L'architecture bien qu'originale, ne présente aucun défi technique notoire et utilise des matériaux et composants depuis longtemps éprouvés.
Les éléments de production d'électricité se limitent à une turbine de type Kaplan, Francis ou Banki, accouplée à une génératrice, éventuellement avec un multiplicateur de vitesse, dont un parc important fonctionne sur tous les continents.
La production d'électricité est indépendante du cycle des ondes de la houle, la turbine étant alimentée de façon continue par l'énergie potentielle de l'eau à turbiner stockée dans le réservoir.
La maintenance des surfaces extérieures est comparable à celle de la coque d'un navire classique, et celle des surfaces intérieures à une centrale terrestre, ce d'autant qu'il est possible d'utiliser de l'eau douce comme eau à turbiner.
L'installation est essentiellement constituée par une plate-forme flottante qui transforme le mouvement de la houle en oscillations combinées et synchrones et par un élévateur hélicoïdal qui élève l'eau jusqu'à un réservoir d'où elle s'écoulera sans interruption pour entraîner une turbine située en contrebas.
La flottabilité de la plate-forme est assurée par une coque centrale ainsi que 15 par des balanciers tripodes suffisamment écartés pour obtenir un couple d'oscillation à chaque passage des ondes.
La surface horizontale de la centrale flottante tripode hélicoïdale peut être repérée comme celle d'un navire: l'avant par où arrive la houle, l'arrière, et les deux cotés tribord et bâbord. Deux balanciers dits de tangage sont placés aux angles tribord, et le balancier dit de roulis est situé entre les deux angles de bâbord.
Les dimensions de la plate-forme rectangulaire sont proportionnées de telle sorte que lorsque les deux flotteurs de tangage sont à hauteur identique en chevauchant une crête, le flotteur de roulis est sur la ligne de crête et incline la plate-forme à tribord. Quand l'onde aura avancé de la moitié de sa longueur les deux flotteurs de tangage seront à nouveau à même hauteur, mais en chevauchant un creux. Le flotteur de roulis sera dans un creux et inclinera la plate forme à bâbord. Une demi- onde plus tard la plate-forme aura repris sa position initiale, inclinée à tribord.
Durant le cycle, celui d'une onde, la plate-forme roule de bâbord à tribord, puis de tribord à bâbord. Simultanément elle tangue, de l'horizontale elle plonge vers l'avant, revient à l'horizontale puis penche vers l'arrière, et retrouve sa position initiale horizontale.
La combinaison des deux oscillations roulis et tangage, continue et quasiment synchronisée, fait décrire dans l'espace à l'axe vertical de la plate-forme un cône inversé. La plate-forme est soumise à une inclinaison en perpétuel pivotement autour de son axe vertical. On peut dire qu'il s'agit d'une inclinaison oscillopivotante.
De même cette combinaison d'oscillations fait décrire à la ligne de pente de la plate-forme inclinée un balayage de 360 degrés par cycle. De sorte que l'eau 2864586 3 contenue (que nous aptellerons siphon) dans un tube circulaire fermé en cerceau et placé à plat sur la plate-forme, fait un tour de circonférence complet à chaque passage d'onde, la gravité entraînant toujours le siphon au point le plus bas.
L ' élévateur à eau hélicoïdal, semblable à un serpentin, exploite ce phénomène, à la différence qu'à chaque cycle le siphon s ' élève d'une spire, à condition que l'inclinaison de la plate-forme soit suffisante.
L'inclinaison est provoquée initialement par les ondes de la houle créant les oscillations de roulis et de tangage. C'est le gîte initial.
Simultanément le gîte initial est augmenté par le déplacement des masses. Au repos, avant que l'élévation de l'eau n'ait débuté, toute l'eau interne se trouve dans la coque et dans les spires inférieures. Le centre de gravité est au plus bas et sur l'axe vertical. Lors du fonctionnement, la masse d'eau est plus haute et excentrée par rapport à cet axe, puisqu'elle est constituée de siphons multiples empilés les uns sur les autres dans les spires de l'élévateur à eau hélicoïdal jusqu'au niveau du réservoir.
Par exemple à un moment précis, l'installation est inclinée à tribord par la houle, le transfert de charge de tous les siphons à tribord provoque un gîte supplémentaire. C'est le gîte de masse.
Un troisième facteur intervient, celui de la force centrifuge des siphons se déplaçant à une vitesse non négligeable dans l'élévateur à eau hélicoïdal. C'est le gîte 20 cinétique.
Le cumul du gîte initial, du gîte de masse et du gîte cinétique, donne l'inclinaison effective, donc supérieure à celle due à la houle proprement dite. La centrale flottante tripode élévateur à eau hélicoïdal sera de ce fait également exploitable sur des mers ou de grands lacs bénéficiant de houles modestes ou des façades d'océans moins exposées à la houle, l'inclinaison effective étant plus importante que la pente des ondes.
La présence de stabilisateurs permet de maintenir la distance métacentrique largement positive en empêchant une trop forte prise de bande, préjudiciable à la stabilité de l'installation en cas de condition de mer ou(et) climatiques extrêmes tels que tempêtes, typhons ou raz de marée.
Une forme de l'invention est décrite ci-après à titre indicatif et nullement limitatif.
Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente l'ensemble du dispositif placé sur la houle, en 35 perspective.
La figure 2 est le schéma du principe de fonctionnement.
La figure 3 représente le dessous de la plate-forme en perspective.
La figure 4 est la perspective de l'ensemble de la centrale flottante tripode à élévateur à eau hélicoïdal.
La figure 5 est la perspective de l'élévateur à eau hélicoïdal vu de dessous. La figure 6 et 7 représentent un panneau antiretour.
La figure 8 illustre le secteur bâbord de l'élévateur à eau hélicoïdal et de la coque.
La figure 9 montre la coupe longitudinale du serpentin et de la coque. La figure 10 est la coupe transversale du serpentin à mi-hauteur.
La figure 11 représente la coupe transversale du serpentin au niveau de la dernière spire.
En se référant aux dessins, la figure 1 représente une centrale flottante tripode à élévateur à eau hélicoïdal, vu de l'arrière et du coté tribord, en fonctionnement sur une houle représentée en calque transparent, à l'instant de l'inclinaison tribord, afin d'illustrer l'aspect de l'ensemble et de situer la disposition des principaux éléments. Sous le pont 1 on distingue les oeuvres vives: la coque 2, les balanciers 7, 8 et 9. Sur le dessus du pont sont visibles l'élévateur 21, le réservoir 23, la conduite de chute 24, ainsi que le groupe turbine-génératrice 25.
La Figure 2 est le schéma du principe de fonctionnement. La chronologie des quatre étapes est localisée sur le profil de la centrale tracé en arrière plan: - CAPTAGE de l'eau douce à mouliner dans la soute avant 44 -ELEVATION de l'eau dans l'élévateur à eau hélicoïdal 21 - STOCKAGE et DISTRIBUTION de l'énergie potentielle dans le réservoir 23 TRANSFORMATION en énergie mécanique puis en énergie électrique dans la salle de turbine 22 et la soute arrière 45.
La figure 3 représente le dessous de la plate-forme. Le pont 1 comportant quatre angles entourant la coque 2 en forme de vasque. A chaque angle sont fixés les stabilisateurs 3, 4, 5 et 6. Aux angles tribord les stabilisateurs sont prolongés verticalement par les balanciers de tangage 7 et 8. Le coté bâbord comporte en son milieu le balancier de roulis 9 formant l'implantation triangulaire. Les trois balanciers ainsi que le fond de la coque constituent les oeuvres vives assurant la flottabilité. Les stabilisateurs et les flotteurs peuvent être construits en corps creux dans les matériaux habituellement utilisés, (bois,métaux, béton, composites...) ou en plein avec des matières de synthèse expansées ou encore en éléments gonflables. Leur forme peut être différente de la forme parallélépipédique présentée.
Le volume du balancier bâbord est égal à celui des deux balanciers tribord pour assurant l'horizontalité de la plate-forme (au repos).
Le volume de chacun des stabilisateurs de bâbord est plus important que celui de chacun des stabilisateurs de tribord, ceux-ci étants assistés dans la fonction de stabilisation par les balanciers qui les prolongent. Une structure de renforcement horizontale en triangle 10 joint les trois balanciers. Les deux tirants 11 solidarisent les stabilisateurs 4 et 5 à la structure 10. A tribord trois espars 12 relient la structure au pont 1 pour constituer une façade d'accostage pour les bâtiments de service ou de maintenance, avec une échelle de coupée 13 et des bittes d'amarrage.
Une forte amplitude de houle est souhaitable et recherchée, les performances de la centrale en dépendent. Cependant un effet de glissement ou de surf, pourrait apparaître en cas de cambrure d'onde trop importante. La centrale flottante tripode pourrait glisser dans le sens de la houle lorsqu'elle est inclinée vers l'arrière et dans le sens inverse lorsque la proue est plongeante. A ces glissements par rapport à la masse d'eau de mer quasiment immobile horizontalement, se combinerait une rotation de la centrale, le flotteur de roulis cherchant à se placer à la même hauteur que le flotteur de tangage situé en aval. Pour éviter ce phénomène il est judicieux de placer trois dérives antigiration 14 partant des flotteurs pour se rejoindre sous le centre de la coque 2. La disposition en étoile assure une bonne résistance au pivotement, et en outre l'asymétrie des surfaces des dérives faces à la pente, freine davantage le balancier de roulis que le balancier de tangage aval. Les dérives 14 constituent également une structure de renfort et de rigidité pour l'ensemble de la plate-forme en reliant entre eux les éléments les plus sollicités: le pont 1, la coque 2, et les balanciers 7, 8 et 9. Elles sont suffisamment solides en tant qu'assise lorsque la centrale repose à terre, lors de la construction par exemple.
Le volume d'échappement 15 est destiné à faciliter la sortie d'eau de la 20 turbine.
Sur la figure 4 sont visibles trois des quatre stabilisateurs supérieurs 16, 17, 18, 19 placés respectivement à chaque angle au-dessus des stabilisateurs 3, 4, 5 et 6 pour augmenter leur efficience.
Le pont supérieur 20 comporte au-dessus de l'élévateur 21 une cavité trouée à 25 sa base pour récupérer les eaux de pluie destinées à compenser les pertes en eau à turbiner par évaporation.
La salle de turbine en dessous du réservoir 23 enferme les éléments classiques des centrales électriques: conduit de chute 24, groupe turbinegénératrice 25, ainsi que les éléments non représentés tels que transformateur organes de régulation de débit, commande des trop pleins 35 et 36. Une cloison avec des ouvertures mobiles protège le tout des intempéries et des paquets d'eau de mer. Il peut être envisagé d'y installer un deuxième groupe de turbine pour les centrales flottantes tripodes destinées à des sites de fortes houles. L'escalier 26 peut être complété par un monte charge ou par un treuil.
Une structure en tripode 27 coiffe le tout. Elle est formée par trois potences 28 dont les trois montants traversent le pont 1 puis les trois flotteurs pour se solidariser avec la structure en triangle 10 comme illustré par les zones légèrement grisées. Cette ossature confère à l'ensemble de la centrale flottante tripode une cohésion et une rigidité à l'épreuve des éléments les plus déchaînés.
Les angles du pont 1 sont équipés d'un accastillage destiné à l'ancrage et à l'orientation de la centrale. Chaque poste comprend un guindeau 54 et un chaumard 54. L'avant et l'arrière sont ancrés par une chaîne 56 en Y dont les deux brins ont une longueur au moins égale à la distance qui sépare les deux guindeaux concernés. Il suffit de raccourcir l'un des brins de chaque chaîne pour modifier l'orientation de 45 environ. Par la même opération avec le brin opposé on obtient le même résultat dans le sens inverse. Les chaînes d'ancrage 56 sont fixées à une tonne d'ancrage afin de ne pas soumettre à la centrale des tensions vers le bas.
La figure 5 en perspective montre le coté tribord, l'arrière, le dessous de l'élévateur à eau hélicoïdal avec la salle de turbine. Les zones légèrement grisées symbolisent une sortie d'eau, les plus sombres une entrée. Les lignes avec des points en chapelet signifient qu'elles sont hermétiquement en contact avec la paroi intérieure de la coque.
C'est par l'extrémité basse de l'élévateur appelé orifice de captage 29 que l'eau à turbiner pénètre dans l'élévateur à eau hélicoïdal pour former les siphons, qui s'élèveront d'une spire à l'autre, au rythme des ondes de la houle, jusqu'à la dernière pour atteindre le réservoir. Les spires de l'élévateur à eau hélicoïdal 21 pourraient être réalisées en tube de section circulaire, selon une hélice dont le pas correspond au diamètre du tube. La réalisation serait très simple et l'élévateur fonctionnerait, mais avec une faible production, le volume des siphons étant faible. Une forme rectangulaire permet d'obtenir une surface de section plus importante pour un pas donné, le pas étant déterminé par le gîte effectif moyen possible sur le site d'exploitation. L'élévateur présenté est constitué par une tour parallélépipédique aux angles arrondis cernée par une deuxième tour cylindrique ou ovale de 15 mètres environ de diamètre, créant l'espace nécessaire pour y placer une rampe en colimaçon, d'une dizaine de tours. Le tout doit supporter plusieurs centaines de tonnes de charge.
Les quatre platines de fixation 30 assurent l'assise et l'assemblage de l'élévateur à eau hélicoïdal avec la coque 2. Le joint de pont 32 recouvre la coque 2. La paroi de séparation tribord 31 et la paroi de séparation bâbord (non visible) départagent l'eau à turbiner dans deux soutes 44 et 45.
La borne de remplissage 33 est prévue pour remplir les soutes avant la mise en mise en route, soit à quai, soit sur le site grâce à un navire citerne.
Chaque spire dispose d'un évent afin d'éviter qu'une surpression d'air ou une dépression entre les siphons ne ralentisse l'écoulement. Ces évents, simples conduits coudés fixés sur la paroi extérieure, sont comparables à une colonne antibélier. Ils sont regroupés en un faisceau 34. Selon le type de houle il pourrait s'avérer judicieux d'installer quatre tours.
Le trop plein d'arrêt 35 est constitué par une tuyauterie qui relie la soute à l'extérieur de la coque, afin de faciliter l'évacuation d'un excès d'eau à turbiner avant la 2864586 7 mise en route de la centrale. Il est pourvu d'un clapet antiretour afm d'éviter que l'eau de mer y pénètre et d'une vanne à commande manuelle accessible depuis la salle de turbine ou d'une vanne motorisée. Le trop plein de marche 36 est identique: placé plus bas il permet d'évacuer un apport d'eau de pluie trop important qui alourdirait inutilement la centrale durant son fonctionnement. Un indicateur du niveau d'eau fait partie de l'instrumentation de la salle de turbine. Le sol 37 de la salle de turbine reçoit le groupe turbine-génératrice. La conduite d'échappement 38 le traverse.
Un panneau de séparation antiretour 39 départage les deux soutes.
La Figure 6 représente un panneau antiretour de spire comportant une grille 40 inclinée recouverte par un clapet 41 en feuille de matière semirigide, genre textile vulcanisé utilisé comme bande transporteuse ou toute autre matière synthétique possédant les mêmes caractéristiques, des masselottes multiples 42 et la visserie de fixation 43. La vue est tronquée pour laisser apparaître la grille sans le clapet.
La Figure 7 correspond à la coupe du panneau antiretour suivant AA pour montrer le panneau en position fermée et en position ouverte. La zone grisée illustre le flux de l'eau le clapet étant ouvert. Le symbole hydraulique précise la fonction. Ces panneaux antiretour sont ainsi conçus pour faciliter l'écoulement avec un minimum de perte de charge. Leur étanchéité est assurée par la souplesse du clapet, les masselottes ainsi que par la pression de l'eau exercée sur le clapet. Les clapets antiretour habituellement utilisés ne permettent pas de grands débits, sont encombrants, comportent des axes mécaniques de longévité limitée et pèsent plus lourd. Le panneau de répartition antiretour 39 est construit selon la même technologie.
Un panneau antiretour 52 est indispensable à l'extrémité de la dernière spire à réservoir 23 afin d'empêcher l'écoulement à contre sens d'une partie du contenu du réservoir 23 lorsqu'il est plein.
Dans les cas où la houle est fréquemment irrégulière ou aléatoire (fetch, passage de gros bâtiments à proximité, houle transversale, courants marins), la synchronisation des oscillations pourraient être perturbées. Il est alors judicieux de placer des panneaux antiretour dans chaque spire afin d'éviter toute descente des siphons.
Sur les sites où la houle est régulière et bien formée, même de faible amplitude, les panneaux antiretour sont inutiles.
La Figure 8 illustre le secteur bâbord 49 de l'élévateur et de la coque 2, inclinés vers l'arrière, au moment où le balancier de tangage avant 7 est plus haut que le balancier de tangage arrière 8. L'emplacement des siphons est symbolisé par les zones grisées dans chaque spire. L'onde de la houle, également grisée, est mise en évidence par la ligne horizontale du niveau de la mer.
2864586 8 La Figure 9 est la coupe longitudinale BB de l'élévateur et de la coque représentés par la figure précédente.
Le panneau de répartition antiretour 39 retient l'eau de la soute avant 44 à un niveau plus élevé que celui de la soute arrière 45, ce qui permet d'installer la turbine 25 à un niveau plus bas pour augmenter la hauteur de chute. A cet instant, et tant que le tangage arrière n'aura pas disparu, l'eau s'échappant de la turbine tombe dans la soute arrière 45. En phase de tangage avant elle s'écoule dans la soute avant 44 en passant à travers le panneau séparateur antiretour 39. Elle recouvre alors l'orifice de captage 29 qui puisera le volume d'eau nécessaire pour constituer un siphon.
Les spires du secteur arrière 46 de l'élévateur sont remplies par les siphons. Les grilles des panneaux antiretour 52 sont visibles.
Les tracés des spires du secteur tribord 47 permettent d'évaluer la pente due au pas de l'élévateur à eau hélicoïdal.
Le secteur 48 est vide à cet instant. Les clapets des panneaux antiretour 52 sont visibles.
La Fgurel0 représente l'élévateur en coupe horizontale CC au niveau de la spire située au-dessus du joint de pont 32.
Au centre on distingue, à travers l'intérieur de l'élévateur à eau, le panneau de séparation antiretour 39, partiellement recouvert par l'eau de la soute avant 44, ainsi qu'une partie de l'entonnoir formant l'orifice de captage 29. Le clapet du panneau de séparation antiretour 39 est découpé afin de montrer la grille.
Le siphon est représenté en zone grisé. Il est dissymétrique par rapport à l'axe longitudinal de la centrale bien qu'elle soit inclinée vers l'arrière. Ceci est dû au pas de 25 l'hélice de l'élévateur.
Pour stopper le fonctionnement de la centrale il suffit de stopper l'élévation de l'eau en obstruant l'une des spires inférieures. C'est le rôle du panneau de vanne 50 logé dans les glissières étanches 51, que l'on pousse en travers de la spire située au niveau du joint de pont. La centrale s'arrêtera après un nombre de cycles correspondant au nombre de spires en amont du panneau vanne 50. Inversement pour la mise en route de la centrale il suffit d'ouvrir la vanne pour laisser monter les siphons jusqu'au réservoir. La manoeuvre du panneau vanne peut être manuelle, mécanisée et automatisée aisément.
La Figure 11 est la coupe de la dernière spire et du réservoir 23 qui occupe toute la zone hachurée. Le siphon élevé par la dernière spire s'est déversé en partie dans le réservoir 23. Quelques instants après, lorsque la centrale sera inclinée à tribord, le reste pourra s'écouler jusqu'au fond 53 du réservoir. Le dernier des panneau antiretour 52 évitera tout reflux intempestif dans la spire. Le réservoir sera plein et pourra alimenter de façon continue la turbine en attendant le siphon suivant.
La centrale flottante tripode à élévateur à eau hélicoïdal ainsi représentée à titre indicatif nullement limitatif, est proportionnée et dimensionnée pour une faible houle d'une amplitude de 1 mètre, d'une longueur de 50 mètres et d'un périodicité de 10 secondes. Elle mesure approximativement 25 mètres de coté et 8 mètres de haut et peut produire 0.5 MW environ.
Sur une houle de 2 mètres le pas de l'élévateur hélicoïdal sera doublé, ce qui doublera la production.
La puissance spécifique est proportionnelle au pas et inversement proportionnelle à la période.
Elle peut travailler en isolé, en groupe, connectée ou non à un réseau public ou non, pour alimenter des foyers, des industries, des unités de dessalinisation, de production d'hydrogène liquide, sur terre ou sur mer.
(1) principaux documents: :- Science et Vie 10/2002 - www.uni-leipzig.de/ grw/welle/wenergie_prinzipien.htlm - www.waweplane.com/classification.htm 25 30

Claims (13)

REVENDICATIONS
1) Dispositif pour capter l'énergie verticale de la houle caractérisé en ce qu'il comporte une plate-forme flottante rectangulaire qui est soumise à des inclinaisons oscillo-pivotantes autour de son axe vertical générées par les oscillations de roulis et de tangage de la houle, ces inclinaisons permettant à un élévateur à eau hélicoïdal (21) d'élever de l'eau jusqu'à un réservoir (23) d'où elle chute pour entraîner une turbine (25).
2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les oeuvres vives de la plate forme sont constituées par deux balanciers de tangage (7) et (8) et par un balancier de roulis (9) placés en triangle dans lequel se trouve une coque (2)
3) Dispositif selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que les quatre angles de la plate-forme comportent un stabilisateur (3), (4), (5) et (6), doublés par un stabilisateur supérieur (16), (17), (18) et (19).
4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes en ce que trois dérives antigiration (14) disposées en étoile relient les oeuvres vives.
5) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la coque (2) comprends deux soutes (44) et (45) départagées par un panneau de séparation antiretour (39).
6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que un trop plein d'arrêt (35) et un trop plein de marche (36) équipent la coque (2).
7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élévateur à eau hélicoïdal (21) est constitué d'un tube formant un empilage de spires à travers lesquelles la masse d'eau est acheminée jusqu'au réservoir (23).
8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que un ou plusieurs panneaux antiretour (52) équipent les spires de l'élévateur (21) .
9) Dispositif selon les revendications 5 et 8 caractérisé en ce que les panneaux antiretour (39) et (52) comportent un clapet (41) en matière semi rigide avec des masselottes de rappel (42).
10) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que un ou plusieurs faisceaux d'évents (34) équipent les spires de l'élévateur hélicoïdal (21).
11) Dispositif selon la revendication 7 en ce que l'élévateur (21) comporte un panneau vanne (50) pour la mise en route et l'arrêt de la centrale flottante tripode.
12) Dispositif selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble caractérisé en ce que l'ensemble des éléments de la centrale est maintenu par une structure en dièdre (27) solidarisée à structure en triangle (10).
13) Dispositif selon les revendications (1) et (2) caractérisé en ce que la plate-forme est attachée à deux tonnes d'ancrage par deux chaînes en Y (56) 5 dont les deux brins sont pris dans la noix des guindeaux (54).
15 20 25 30
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009149918A1 (fr) * 2008-06-11 2009-12-17 Padraig Molloy Convertisseur d’énergie houlomotirce du type à élévation d’eau et procédé de conversion d’énergie houlomotrice
FR2935158A1 (fr) * 2008-08-19 2010-02-26 Georges Hildebrand Centrale electrique flottante tripode a pendule inerte transformant la houle en electricite grace a un mouvement de rotulage accentue par un deplacement des masses et par un amplificateur de couple
ES2334089A1 (es) * 2008-05-21 2010-03-04 Miguel Mañanas Alvaro Sistema mareomotriz de generacion de energia mediante diferencia de potencial.
FR2941016A1 (fr) * 2009-01-13 2010-07-16 Georges Hildebrand Centrale houlomotrice flottante tripode centrifuge convertissant directement en electricite le phenomene de rotulage cree par la houle.
FR2943742A1 (fr) * 2009-03-24 2010-10-01 Pierre Andre Marie Dieudonne Houlomotrice equipee d'un transducteur de houle convertissant directement l'energie cinetique de la houle en mouvement rotatif continu.

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2473659B (en) * 2009-09-19 2012-04-11 Bruce Gregory Dynamically tuned wave energy conversion system
US20200271087A1 (en) * 2019-02-23 2020-08-27 Lone Gull Holdings, Ltd. Wave-energized diode pump

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191305788A (en) * 1913-03-08 1913-09-18 James Drayton Mcfarland Improvements in Wave Motors.
FR2499161A2 (fr) * 1979-04-26 1982-08-06 Rodriguez Andre Dispositif flottant transformant le mouvement ondulatoire de la houle marine en energie utilisable industriellement
US5366341A (en) * 1990-08-24 1994-11-22 Giovani Marino Helical hydraulic pump

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191305788A (en) * 1913-03-08 1913-09-18 James Drayton Mcfarland Improvements in Wave Motors.
FR2499161A2 (fr) * 1979-04-26 1982-08-06 Rodriguez Andre Dispositif flottant transformant le mouvement ondulatoire de la houle marine en energie utilisable industriellement
US5366341A (en) * 1990-08-24 1994-11-22 Giovani Marino Helical hydraulic pump

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2334089A1 (es) * 2008-05-21 2010-03-04 Miguel Mañanas Alvaro Sistema mareomotriz de generacion de energia mediante diferencia de potencial.
WO2009149918A1 (fr) * 2008-06-11 2009-12-17 Padraig Molloy Convertisseur d’énergie houlomotirce du type à élévation d’eau et procédé de conversion d’énergie houlomotrice
FR2935158A1 (fr) * 2008-08-19 2010-02-26 Georges Hildebrand Centrale electrique flottante tripode a pendule inerte transformant la houle en electricite grace a un mouvement de rotulage accentue par un deplacement des masses et par un amplificateur de couple
FR2941016A1 (fr) * 2009-01-13 2010-07-16 Georges Hildebrand Centrale houlomotrice flottante tripode centrifuge convertissant directement en electricite le phenomene de rotulage cree par la houle.
WO2010081961A1 (fr) * 2009-01-13 2010-07-22 Georges Hildebrand Dispositif de recuperation de l ' energie de la houle marine
FR2943742A1 (fr) * 2009-03-24 2010-10-01 Pierre Andre Marie Dieudonne Houlomotrice equipee d'un transducteur de houle convertissant directement l'energie cinetique de la houle en mouvement rotatif continu.

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