FR2880389A1 - Structure de connexion pour une unite de production d'electricite immergee - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une structure de connexion pour une unité de production d'électricité immergée dans la mer ou dans une rivière, ladite unité comprenant des moyens de production d'électricité à partir des courants d'eau, et des moyens supports desdits moyens de production comprenant ladite structure de connexion, lesdits moyens supports étant aptes à ancrer lesdits moyens de production sur le lit de la rivière ou les fonds marins, et dans laquelle ladite structure de connexion est solidaire des moyens de production de l'électricité de façon détachable, et comprend par ailleurs un dispositif de réception de moyens de positionnement de ladite unité de production, lesdits moyens de positionnement étant aptes à positionner ladite unité de production sur le lit de la rivière ou les fonds marins.

Description

STRUCTURE DE CONNEXION POUR UNE UNITE DE PRODUCTION D' ELECTRICITE
INIl4ERGEE.
La présente invention concerne d'une manière générale une unité de production d'électricité, et plus particulièrement une unité de production d'électricité immergée.
Les besoins toujours plus croissants en énergie et la nécessité de procurer des méthodes de production sans dommage pour l'environnement sont depuis plusieurs années inscrits dans la politique énergétique des pays à travers le globe. Un domaine particulièrement intéressant est la production d'énergie à partir de l'énergie des courants marins ou des rivières, production qui peut être réalisée notamment par l'utilisation de turbines immergées.
Le problème actuel avec les turbines immergées réside dans le besoin de prévenir toute pénétration de l'eau dans le système, et les difficultés liées à leur maintenance. Les difficultés tiennent également à l'optimisation de la production d'électricité et sont semblables en certains points à la production d'énergie via des aérogénérateurs.
Le document US 5 440 176 décrit un système de transformation d'énergie permettant d'attacher une pluralité de turbines à une structure fixe porteuse comprenant quatre pieds fixés sur le fond marin. Les turbines sont suspendues à cette structure fixe par l'intermédiaire de colonnes verticales le long desquelles les turbines peuvent s'abaisser ou remonter. Les turbines peuvent également décrire une rotation sur elles- mêmes par rapport à ces colonnes verticales en réponse aux mouvements de l'océan, et ce grâce à un vérin. Cette structure, si elle présente une certaine optimisation par rapport au suivi des courants marins, n'est pas pour autant modulaire et ne permet donc pas des opérations d'installation et de maintenance aisées, et nécessite une structure porteuse large et complexe. Par ailleurs, c'est l'intégralité des moyens de production qui est mobile pour suivre les courants marins.
Le but de la présente invention est donc de proposer une unité de production d'énergie électrique à partir des courants marins ou de rivières, et qui présente une structure très compacte et qui autorise des opérations d'installation et de maintenance aisées en mer ou en rivière.
A cet effet, la présente invention a pour objet une unité de production d'électricité immergée dans la mer ou dans une rivière et comprenant: des moyens de production d'électricité à partir des 15 courants d'eau, des moyens supports desdits moyens de production aptes à ancrer lesdits moyens de production sur le lit de la rivière ou les fonds marins, les moyens supports comprennent une structure de connexion solidaire des moyens de production de l'électricité de façon détachable, ladite structure de connexion comprenant par ailleurs un dispositif de réception de moyens de positionnement de ladite unité, lesdits moyens de positionnement étant aptes à positionner ladite unité sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
En dissociant les moyens de productions de l'électricité et en fournissant une structure de connexion que l'on peut aisément positionnée grâce à un module de réception, l'unité de production ainsi obtenue présente une modularité accrue, et permet des opérations de maintenance et d'installation aisées.
Dans des formes de réalisations préférées de l'invention, on a recours, en outre, à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - la structure de connexion comprend au moins trois piliers porteurs tubulaires attachés dans leur partie courante à un dispositif d'accrochage des moyens de production de l'électricité, - le dispositif d'accrochage comprend une pluralité de bras tubulaires en nombre équivalent au nombre de piliers porteurs, chacun desdits bras tubulaires reliant la partie centrale d'un pilier porteur à un anneau tubulaire de maintien apte à recevoir les moyens de production d'électricité, - les moyens de production d'électricité comprennent une enveloppe hermétique extérieure comprenant au moins une encoche d'un premier type, l'anneau tubulaire de maintien comprenant au moins une encoche d'un second type, lesdites encoches étant aptes à coopérer entre elles lorsque ladite enveloppe des moyens de production de l'électricité est installée dans l'anneau tubulaire de maintien, - les piliers porteurs sont prolongés à l'une de leur extrémité par des arceaux, lesdits arceaux se rejoignant ensemble pour former un point d'attache commun supportant le dispositif de réception, - les moyens supports comprennent une structure d'attache de longueur variable, et apte à ancrer la structure de connexion sur le lit de la rivière ou les fonds marins, Dans un premier mode de réalisation de l'unité de production selon l'invention: - la structure d'attache comprend un dispositif de compensation de l'assiette de ladite unité, et des patins 30 stabilisateurs, - le dispositif de compensation comprend à l'extrémité inférieure de chaque pilier porteur des ressorts ou des vérins pneumatiques de longueur réglable en fonction de l'assiette de ladite unité, - les patins stabilisateurs comprennent au moins une partie conique apte à s'enfoncer et/ou s'accrocher sur le lit de la rivière ou les fonds marins, Dans un second mode de réalisation de l'unité de production selon l'invention: - la structure d'attache comprend un pylône télescopique formé d'au moins deux éléments tubulaires coaxiaux et coulissants l'un dans l'autre, ledit pylône étant ancré à sa base sur le lit de la rivière ou les fonds marins dans une direction sensiblement verticale, - la structure d'attache comprend dans sa partie supérieure un nombre de bras égal au nombre de piliers porteurs, chacun desdits bras étant terminé à son extrémité libre par un connecteur femelle apte à recevoir un connecteur mâle disposé à l'extrémité libre de chacun desdits piliers porteurs, - le connecteur mâle comprenant un cône cylindrique, et chaque connecteur femelle comprend un cône ouvert apte à recevoir un desdits cônes cylindriques.
L'invention concerne également une structure de connexion pour une unité de production d'électricité immergée dans la mer ou dans une rivière, ladite unité comprenant des moyens de production d'électricité à partir des courants d'eau, et des moyens supports desdits moyens de production comprenant ladite structure de connexion, lesdits moyens supports étant aptes à ancrer lesdits moyens de production sur le lit de la rivière ou les fonds marins, et dans laquelle ladite structure de connexion est solidaire des moyens de production de l'électricité de façon détachable, et comprend par ailleurs un dispositif de réception de moyens de positionnement de ladite unité de production, lesdits moyens de positionnement étant aptes à positionner ladite unité de production sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble du module de 5 production d'électricité, - la figure 2 est une vue en coupe du module de production d'électricité, - la figure 3 est une vue éclatée de la turbine discoïde utilisée dans le module de production, - la figure 4 est une vue de dessus et en coupe du dispositif de captation du module, - la figure 5 est une vue en perspective de la structure porteuse du module de production d'électricité selon le premier mode de réalisation selon l'invention.
- la figure 6 est un schéma de principe du dispositif d'accrochage du module de production, et placé sur la structure porteuse de la figure 5, la figure 7 est un schéma de principe de la structure de compensation des moyens d'attache prévus sur 20 la structure porteuse de la figure 5, - les figures 8a, 8b et 8c sont une vue d'ensemble de la structure porteuse des moyens de production d'électricité selon un second mode de réalisation de réalisation de l'invention, - la figure 9 est une vue de l'assemblage de la structure porteuse selon le second mode de réalisation selon l'invention avec le module de production d'électricité.
L'unité de production d'électricité immergée dans la mer ou dans une rivière selon l'invention comprend d'une part des moyens de production d'électricité à partir des courants d'eau et d'autre part des moyens supports de ces moyens de production, aptes à les ancrer sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
Les moyens de production d'électricité se présentent sous la forme d'un module de production d'électricité comme celui représenté à la figure 1. Dans la suite de l'exposé, l'unité de production d'électricité fera référence à l'association du module de production d'électricité et des moyens supports.
Ce module comprend d'une part des moyens de captation des courants d'eau, également appelés dispositif de captation 30, et comprenant une enveloppe 20 traversée de part en part par un conduit traversant dont l'entrée 10 est visible à la figure 1. Le dispositif de captation 30 est monté sur une plateforme 35, ou socle. Le socle 35 repose sur le second élément constituant le module de production d'électricité représenté à la figure 1, à savoir des moyens de transformation 40 de l'énergie des courants d'eau en électricité. Ces moyens de transformation 40 sont compris dans une enveloppe hermétique 48, indépendante du dispositif de captation 30, et offrant par ailleurs une faible résistance aux courants d'eau. Cette enveloppe hermétique 48 présente la particularité de contenir tous les éléments et organes nécessaires à la production d'énergie. Cette enveloppe hermétique, préférentiellement de forme circulaire, se situe donc en dessous du dispositif de captation 30 du courant. Cette enveloppe est fixée solidement à une structure porteuse pour résister à la force du courant, comme expliqué ultérieurement. Tous les éléments présents dans cette enveloppe sont fixés solidement à l'intérieur de celle-ci pour être immobilisés et empêcher tout déplacement et ainsi toute dégradation. Cette enveloppe hermétique 48 peut être en PVC ou en matériau composite pour éviter tout problème de corrosion, tout en offrant une résistance mécanique convenable. Naturellement tout autre type de matériau peut être utilisé sans altérer ou modifier les principes de fonctionnement selon l'invention.
L'enveloppe hermétique 48 des moyens de transformation 40 comprend, comme représenté sur la coupe de la figure 2, l'ensemble des organes nécessaires à la production d'énergie. A cet effet, l'enveloppe hermétique 48 comprend un générateur discoïde 70, un système de refroidissement 65 permettant de contrôler la température des pièces en mouvement du générateur discoïde 70, un contrôleur électronique 60 chargé de surveiller le fonctionnement du module de production d'électricité, un dispositif de stockage de l'énergie, ou batterie 80, capable de fournir l'énergie suffisante pour alimenter certains organes du module de production, et différents capteurs et connecteurs comme précisé ultérieurement.
Le générateur discoïde 70, également appelée génératrice électrique de type discoïde, dont une vue éclatée est disponible à la figure 3, est particulièrement adapté à la génération d'énergie à partir de captation de courants. Il existe de nombreux types de générateurs d'électricité rotatifs qui peuvent être utilisés dans la présente invention: générateur synchrone, générateur asynchrone, générateur à vitesse variable. Dans la présente invention, un générateur de type discoïde à aimant permanent est de préférence utilisé. Cette technologie permet d'obtenir des machines relativement compactes et de bonnes performances. Elles présentent par ailleurs un excellent rendement. Conçu comme un induit à disques, il est construit de manière telle que par association d'un certains nombres de galettes, les caractéristiques de puissance peuvent être adaptées à des besoins spécifiques. Chaque galette 93 comporte des bobines 92 couplées en séries. Le générateur est constitué de galettes 93 couplées en parallèles. L'utilisation d'aimants permanents 97 en forme de disque 95 permet de garantir la permanence et la continuité des lignes de champ. Cette solution présente notamment l'avantage d'autoriser un fonctionnement à vitesse variable du générateur discoïde, et donc une optimisation du rendement du module de production d'électricité. Le moteur discoïde comprend également deux circuits de retour de flux 90 venant entourer de part et d'autre de l'axe vertical 55 du générateur discoïde les galettes 93 et les disques tournants 95 montés en alternance. Un système de refroidissement 65 permet l'évacuation de la chaleur dégagée par les pièces tournantes du générateur discoïde 70. Parmi les nombreux avantages du moteur discoïde on peut noter également la possibilité d'adaptation continue de la puissance fournie grâce à une conception modulaire, une forte densité de puissance obtenue, l'absence de multiplicateur (montage en bout d'arbre), des pertes mécaniques afférentes, une faible inertie au démarrage, une absence de perte magnétique, une absence de frottement et de pièces d'usure comme des balais, collecteurs, etc..., et enfin un entretien quasi inexistant. Ces éléments combinés permettent une mise en rotation dés les plus basses vitesses du courant, des variations limitées du couple de rotation, et une courbe de puissance mécanique linéaire ce qui optimise la production d'énergie. On peut égaiement prévoir au moins un frein mécanique permettant d'immobiliser, ou de ralentir les parties tournantes, ou rotors, du générateur discoïde, lors des opérations de maintenance, et ainsi éviter l'emballement de la machine. Ce frein peut également être placé dans l'enveloppe hermétique (non représenté à la figure 2).
L'enveloppe hermétique 48 présente une partie supérieure 49 sensiblement plane et de laquelle dépasse l'axe 55 du générateur discoïde 70. Le socle 35 sur lequel repose le dispositif de captation 30, et qui est donc solidaire du conduit traversant, est monté en rotation sur la surface plane 49 de l'enveloppe hermétique 48. Ainsi le dispositif de captation 30 grâce au socle 35, est mobile en rotation par rapport aux moyens de transformation 40.
Sur la partie de l'axe vertical 55 du générateur discoïde 70 dépassant du socle 35 une turbine munie d'une pluralité de pales 50 est prévue. Cette turbine peut être une turbine à axe vertical, par exemple de type écran, qui offre une prise d'eau élevée et démarre à de faibles vitesses. Ce type de turbine permet de fonctionner dans les deux sens de marées, dans le cas de l'utilisation de l'unité de production selon l'invention en mer (mouvements descendants, mouvements ascendants des marées). Une turbine avec quatre pales minimum est nécessaire. Les pales 50 peuvent être réalisées en matériau composite ou autre matériau pour procurer un rendement amélioré à l'installation, et un poids moindre à déplacer. D'autres types de turbines peuvent également être utilisées sans altérer la performance du module de production. Il s'agit par exemple de turbines à tapis roulants, turbines à variations cycliques et à aubes fixes de type DARRIEUS, à variations cycliques et à aubes mobiles, à clapets battants, à orientations cycliques des aubes ou à rotors de SAVONIUS. Comme on peut le constater à la figure 2, le socle 35 est intercalé entre la pluralité de pales 50, et la surface plane 49 de l'enveloppe hermétique 48. La pluralité de pales 50 est montée dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe vertical 55, ces pales sont aptes à capter les courants d'eau et balayent sous l'action de ces courants une trajectoire circulaire.
Le dispositif de captation 30 comprend un conduit traversant comme représenté à la figure 4. Ce conduit comprend une entrée 10 (comme représenté aux figures 1 et 2) et une sortie 12. L'entrée 10 constitue donc une prise d'eau du dispositif de captation. Le conduit traversant 30 est par ailleurs configuré afin que la masse d'eau le traversant circule de plus en plus rapidement au fur et à mesure qu'elle se rapproche de la partie centrale 14 grâce à un rétrécissement progressif du diamètre, et l'augmentation de la pression du fluide depuis la prise d'eau 10 vers la partie centrale 14. Le conduit traversant est constitué de deux parois latérales 21 et 22 délimitant latéralement la trajectoire des courants d'eau, l'une de ces parois latérales (la paroi latérale 21 à la figure 4), présente en outre une ouverture dans la partie centrale 14 du conduit traversant, afin de définir un espace réservé aux pales 50 de la turbine. En effet, le socle 35 est positionné par rapport à la face supérieure plane 49 de l'enveloppe hermétique 48 de manière à ce que l'axe de rotation de la turbine 55 soit localisé à proximité d'une des parois latérales 21 et 22. Ainsi une portion de la trajectoire circulaire de la pluralité de pales 50 coïncide avec une portion de la trajectoire des courants définis par le conduit traversant. Le fluide rencontre ainsi la pluralité de pales 50 dans la partie centrale du conduit traversant, la où la vitesse des courants est optimale grâce à la forme du conduit traversant. Au niveau de l'ouverture de la paroi latérale 21, comme représenté à la figure 4, cette paroi présente localement une forme en arc de cercle et entourant le reste de la trajectoire circulaire des pales qui ne se trouvent pas dans la trajectoire des courants d'eau.
Il est préférable que l'axe de la turbine soit décalé par rapport en périphérie ou à l'extérieur de la trajectoire des courants d'eau dans le conduit traversant. En effet, dans le cas contraire, une partie des courants seraient amenés à entrer en contact avec des pales diamétralement opposées aux pales recevant l'essentiel des courants d'eau, ce qui diminuerait la performance de la turbine.
Le conduit traversant est de forme divergent- convergent-divergent et forme donc un Venturi. Il s'ouvre d'abord sur l'entrée divergente, et se rétrécit jusqu'à la turbine dans la partie centrale de forme convergente, puis s'ouvre à nouveau après la turbine pour atteindre une taille et une forme similaire à l'entrée, et ainsi présenter une sortie 12 de forme divergente. Dans un mode de réalisation préférentiel, ce dispositif de captation 30, et donc d'évacuation du courant, est totalement symétrique de part et d'autre de la turbine Il est donc réversible dans le cas d'une utilisation en mer. De bons résultats sont obtenus lorsque de l'entrée divergente 10 et la taille du conduit traversant dans sa partie centrale 14 s'établit dans un rapport 5 à 6/1. Ainsi le conduit traversant canalise les courants d'eau et l'amène jusqu'à la turbine. Avantageusement, cet arrangement permet d'accroître la vitesse du courant passant à travers le conduit traversant par la diminution de la hauteur et de la largeur du conduit, lorsque le conduit possède une forme de parallélépipède, ou de son diamètre, lorsque le conduit est de forme cylindrique. Lorsque le conduit est de forme cylindrique, ce conduit prend une forme légèrement oblique depuis l'entrée 10 du courant jusqu'à la turbine. Cette forme légèrement oblique se retrouve de l'autre coté de la turbine depuis la partie centrale 14 du conduit jusqu'à la sortie d'évacuation du courant. L'entrée et la sortie présentent ainsi des formes coniques, légèrement obliques, qui n'altèrent en rien la vélocité du courant à l'intérieur du dispositif de captation 30. Le conduit traversant peut être en PVC ou en matériau composite pour éviter tout problème de corrosion, tout en offrant une résistance mécanique convenable. Naturellement tout autre type de matériau peut être utilisé ici sans altérer ou modifier les principes de fonctionnement de l'invention. Le conduit traversant est situé dans une enveloppe 20 en matériau composite ou non, offrant une faible prise au courant. L'enveloppe 20 est également solidaire du socle 35. Cette enveloppe peut être en PVC ou en matériau composite pour éviter tout problème de corrosion tout en offrant une résistance mécanique convenable. Naturellement tout autre type de matériau peut être utilisé ici sans altérer ou modifier les principes de fonctionnement de l'invention.
En exploitation, le courant qui a été capté par le dispositif de captation 30, et dont la vitesse a été augmentée via le système Venturi que constitue le conduit traversant 30, vient frapper les pales 50 de la turbine sur une surface concentrée, ce qui augmente la vitesse de rotation de la turbine en question.
Une grille peut être fixée devant les entrées 10 et sorties 12 du conduit traversant, pour éviter toute pénétration d'éléments étrangers comme des algues, poissons, débris divers et autres mammifères. Le treillage des grilles assez larges n'altère en aucune manière l'efficacité et l'hydrodynamisme du système.
On peut constater à la figure 4 que le mouvement de rotation du dispositif de captation 30 présente un axe de rotation sensiblement identique à l'axe 55 du générateur discoïde 70 et de la turbine, afin que la trajectoire circulaire des pales 50 reste sensiblement dans la partie centrale 14 du conduit traversant, ce qui permet de garder une configuration optimale des pales de la turbine.
Le dispositif de captation 30, comprenant l'enveloppe 20 et le conduit traversant est fixé sur le socle 35 qui peut être mis en rotation par rapport à l'enveloppe hermétique 48, et donc par rapport aux moyens de transformation 40, grâce à un servomoteur 75 se trouvant à l'intérieur de l'enveloppe hermétique 48. Ainsi, ce servomoteur 75 permet de faire pivoter le dispositif de captation 30 par rapport à l'enveloppe hermétique 48, ou à défaut de le mettre dans une position qui permettra de ne plus recevoir des courants d'eau.
La liaison socle 35/enveloppe hermétique 48 peut être réalisée de la façon suivante. Le dispositif de production dans sa partie supérieure, notamment au niveau de l'axe du générateur discoïde, est totalement clos par une fermeture hermétique qui empêche toute pénétration de l'eau. Cette fermeture correspond à la surface plane 49. Le dispositif de captation du courant est rotatif et repose sur un dispositif appelé couronne à roulement hermétique dans la suite du document. Cette couronne est maintenue sur la partie supérieure de l'enveloppe de production par des tirants d'ancrage qui permettent un assemblage rigide à travers une mâchoire. Le tirant ne dépasse pas de la mâchoire pour permettre le coulissement d'un plateau externe tournant sur cette même mâchoire. Cette couronne comprend: É un plateau interne fixe fixée de manière rigide et solidaire sur l'enveloppe hermétique du dispositif de production (dans une disposition verticale comme vu ultérieurement) ; É un plateau externe est monté tournant grâce à des roulements internes par rapport au plateau interne par l'intermédiaire des éléments de roulement et en solidarisé.
^ une bride de raccordement entre le plateau interne et le plateau externe placée sur la circonférence interne des deux plateaux.
Ces tirants d'ancrage qui relient rigidement le plateau interne à la fermeture hermétique (surface plane 49) du dispositif de production sont situés dans une mâchoire circulaire. Cette mâchoire externe permet de maintenir le plateau interne sur la fermeture hermétique de l'enveloppe de production. Le mouvement de rotation du dispositif de captation est assuré via un organe de transmission de forme cylindrique entre le plateau externe tournant de la couronne à roulement et le servomoteur 75. L'organe de transmission peut être fixé rigidement via quatre tiges par des écrous au plateau externe tournant de sorte que, lorsque l'organe de transmission tourne, il entraîne le plateau externe tournant ceci est rendu possible via les roulements internes contenus à l'intérieur du plateau externe tournant.
Les roulements internes au plateau tournant externe sont disposés dans des compartiments à l'intérieur de celui-ci de telles façon qu'ils ne peuvent en aucun cas venir rencontrer les écrous fixant l'enveloppe de captation sur le plateau externe. Le plateau externe tournant roule également sur la mâchoire de soutien. Une bague de fixation inférieure de forme cylindrique surmonte l'organe de transmission sur sa partie supérieure. Cette bague de fixation inférieure assure le lien entre la pluralité de pales raccordées potée par l'axe vertical 55 du générateur et qui va venir se solidariser avec celui-ci de sorte que lorsque les pales tourneront elles entraîneront la rotation dudit axe vertical 55. La bague de fixation est fixée rigidement au plateau interne non tournant de la couronne.
Cette bague de fixation inférieure de forme cylindrique est fixée au plateau interne de la couronne par des écrous ou ancrages de sorte que les axes servomoteur/bague de fixation inférieur et axe vertical 55 du générateur restent toujours alignés, c'est à dire non soumis à des déplacements liés au mouvement du plateau externe. Ce n'est que le dispositif de captation et le plateau externe tournant qui se déplacent. Le reste ne bouge pas. L'enveloppe du dispositif de captation repose sur le plateau externe tournant et est fixé à lui rigidement par des écrous. Ces écrous sont placés tels qu'ils n'empêchent aucunement le mouvement des roulements internes contenus dans le second plateau tournant.
Le servomoteur est fixé à l'intérieur de l'enveloppe de production. Ce servomoteur permet d'orienter le dispositif de captation dans le sens du courant. Le servomoteur actionne un organe de transmission solidaire du plateau externe de la couronne à roulement hermétique en fonction des informations fournies par le capteur de courant via l'unité centrale comme précisé ultérieurement. L'organe de transmission est solidarisé par des écrous au plateau externe. L'organe de transmission est cylindrique (il entoure l'axe vertical 55 lorsqu'il est dans l'enveloppe de production) et quatre parties horizontales perpendiculaires viennent se connecter au plateau externe par des écrous pour permettre l'entraînement du disque externe par ces quatre parties perpendiculaires qui composent l'organe de transmission. Le servomoteur est fixé à l'intérieur de l'enveloppe hermétique 48.
Cet organe de transmission enveloppe l'axe vertical 55 de sorte que l'organe de transmission et le dispositif de captation rotatif du courant peuvent tourner autour de l'axe vertical 55 sans altérer le mouvement de rotation de celui-ci et déplacer ainsi le dispositif de captation rotatif par le mouvement transmis par le servomoteur.
Pour obtenir un rendement énergétique satisfaisant, il est nécessaire que l'installation soit correctement positionnée par rapport à la direction principale des courants d'eau. A défaut, la puissance disponible grâce au module de production diminue. Pour maintenir le rendement à une valeur optimale, le module de production est donc équipé d'un dispositif de captation 30 orientable grâce à un système d'orientation automatique dont la fonction est de maintenir en permanence la prise d'eau, et donc le dispositif de captation 30, face aux courants d'eau.
Ce système d'orientation automatique comprend le servomoteur 75 mentionné précédemment, ainsi qu'un capteur de direction du courant 47 (comme représenté à la figure 1). Un capteur de débit 46 permettant de déterminer la force du courant est également disponible. Le dispositif de régulation automatique est commandé par un contrôleur électronique 60 chargé également de surveiller le fonctionnement du module de production en permanence, et est localisé dans l'enveloppe hermétique 48. Ce contrôleurélectronique 60 permet ainsi, grâce aux informations fournies par le capteur de sens de courant 47 et de la vitesse du courant 48 de mettre en fonctionnement le servomoteur 75 présent dans l'enveloppe pour orienter le dispositif de captation 30 dans le sens des courants d'eau. Ce contrôleur électronique 60 peut également permettre grâce à des butées logicielles de mettre le dispositif de captation 30 hors fonctionnement, ou de le mettre également dans une position où il ne pourrait recevoir le courant.
Ces informations doivent pouvoir être consultables à distance par un opérateur qui peut ainsi agir sur le système par des opérations correctives, ou de mise hors production de l'installation par exemple. Ces informations peuvent être disponibles à distance grâce par exemple à la technologie des courants porteurs en ligne en utilisant les lignes d'acheminement de l'électricité produite par le module de production. D'autres systèmes de transfert des informations peuvent également être envisagés.
Les informations fournies par le capteur de direction de courant 47 et délivrées en temps réel au contrôleur électronique 60 sont stockées dans l'unité centrale de ce dernier, ces données pouvant comprendre par exemple l'angle et le décalage entre la prise d'eau (entrée divergente 10) et la direction des courants d'eau. En fonctionnement, le système est apte à s'aligner horizontalement sur la direction des courants d'eau. Techniquement, il n'est pas envisageable de permettre au dispositif de captation 30 d'effectuer une rotation sur 360 par rapport aux moyens de transformation 40. On considère alors que lors de la descente de l'unité de production, comme expliqué ultérieurement, on garde toujours celle-ci face aux courants d'eau dominants. Le dispositif orientable sert alors à corriger les orientations du sens des courants. Des butées matérielles empêchent le mouvement à 360 qui serait peu efficace puisque le dispositif de captation 30 permet une prise de courant bidirectionnelle, comme par exemple lorsque l'installation est située sur un fond marin (mouvements ascendants et descendants du courant liés aux marées).
Outre des butées matérielles, le contrôleur électronique 60 dispose de butées logicielles qui limitent l'angle de la rotation des moyens de captation par rapport à l'enveloppe hermétique 48. Ceci d'ailleurs ne présente aucunement une limitation puisque l'installation de l'unité de production selon l'invention permet de positionner avantageusement dans le sens prédominant des courants d'eau. Lorsque le système est positionné au fond, le contrôleur électronique 60, grâce aux capteurs de direction 47, commande au servomoteur d'orienter la prise d'eau face aux courants d'eau. Le capteur de direction de courant 47 se situe préférentiellement au dessous de l'enveloppe hermétique.
Le capteur de débit 46 délivre en temps réel au contrôleur électronique 60 une information relative à la force du courant. Dès que le courant atteint une certaine vitesse le contrôleur électronique 60 libère le frein (mentionné précédemment) et met en mouvement le générateur discoïde 70. Une vitesse de référence maximale, afin de protéger le dispositif de captation 30, ainsi que la turbine et le générateur discoïde 70, est défini, et permet au contrôleur électronique 60 de placer le dispositif de captation dans un angle d'orientation qui permet de ne plus capter le courant. Le fonctionnement sera de nouveau autorisé dès que la vitesse du courant aura suffisamment chuté. La mesure de la vitesse des courants d'eau est réalisée par l'intermédiaire d'un débitmètre. La qualité et la fiabilité de cette mesure sont essentielles puisque la vitesse des courants est à l'origine des procédures d'arrêt et de mise en service de l'unité selon l'invention. Pour éviter tout risque d'arrêt intempestif, l'information délivrée par le capteur de débit 46 peut être moyennée sur un intervalle de temps avant d'être traité par le contrôleur électronique 60. Le capteur de débit 46 peut par exemple être placé au dessous de l'enveloppe hermétique 48.
D'autres éléments peuvent également être disponibles dans l'enveloppe hermétique 48, comme par exemple une centrale de diagnostic qui permet de prendre connaissance à distance de la santé du module de production. Cette centrale de diagnostic comme mentionné précédemment permet de fournir à un opérateur à distance les informations relatives au fonctionnement de l'unité de production. Un boîtier CPL (non représenté à la figure 2) permet à cet effet de transformer les informations collectées et traitées par le contrôleur électronique 60, et la centrale de diagnostic, via le câble électrique sous- marin permettant d'acheminer l'électricité produite par l'unité de production (technologie des courants porteurs en ligne).
Un dispositif de stockage 80, ou batteries, est également prévu pour fournir de l'énergie suffisante pour alimenter certains organes de l'unité de production. servomoteur 75, centrale de diagnostic, contrôleur électronique 60, Ce dispositif de stockage d'énergie 80 peut être rechargé à périodes régulières par le module de production lui-même. Un convertisseur de courant, relié au générateur discoïde, peut également être disponible à l'intérieur de l'enveloppe hermétique 48.
Un connecteur hermétique 45 chargé de recevoir l'extrémité d'un câble électrique sous-marin permettant de transporter l'électricité produite par l'unité de production, est également disponible sur l'enveloppe hermétique 48. Ce connecteur 45 permet alors de connecter le câble électrique sous-marin à l'unité de production. La puissance électrique produite par l'unité de production pourrait également être stockée à l'intérieur de l'installation, grâce à des moyens de stockage de l'énergie de type accumulateur (par exemple accumulateur à plomb). Grâce aux câbles électriques sous-marins, l'électricité fournie par l'unité de production peut être directement injectée dans un système électrique comme par exemple un réseau électrique insulaire, ou isolé, ou local via l'intermédiaire d'un convertisseur qui peut se situer à l'intérieur même de l'enveloppe hermétique de l'unité de production selon l'invention. En outre, le câble électrique sous-marin permet également via la technologie des courants porteurs en ligne d'acheminer toutes les informations fournies par le contrôleur électronique 60 et la centrale de diagnostic à un opérateur situé à distance. Un câble électrique interne 450 à l'enveloppe hermétique 48 permet d'acheminer l'électricité produite par le générateur discoïde 70 au connecteur électrique 45.
Afin de faciliter les opérations de maintenance, et les opérations d'installation et de désinstallation de l'unité de production selon l'invention, des moyens supports originaux du module de production d'électricité représenté à la figure 1 sont représentés aux figures 5 à 9 de la présente demande. Ces moyens supports sont aptes à ancrer le module de production d'électricité sur le lit de la rivière ou le fond marin, et permettent une installation ou désinstallation rapide de l'unité de production d'électricité. Ces moyens supports comprennent d'une part une structure d'attache de longueur variable qui permet l'ancrage du module de production d'électricité sur le lit de la rivière ou les fonds marins, et une structure de connexion solidaire du module de production d'électricité de façon détachable. Un dispositif d'accroche de moyens de positionnement de l'unité de production d'électricité est également prévu afin que des moyens de positionnement (bras articulés, câbles, ...) permettent d'installer cette unité sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
Deux modes de réalisations de moyens supports, ou structure porteuse, vont être décrites ci-après. Le premier mode de réalisation est représenté aux figures 5 à 7, le second mode de réalisation étant représenté aux figures 8 et 9.
La structure porteuse présentée à la figure 5 comprend une pluralité de piliers porteurs 101, dans cet exemple au nombre de quatre, reliés par leur extrémité supérieure à des arceaux 103 (qui prolongent donc les piliers porteurs) qui se rejoignent dans la partie supérieure de la structure porteuse pour former un point d'attache commun au niveau du dispositif de réception 105 d'un organe de saisie de la structure porteuse. Les parties courantes des piliers porteurs 101 sont donc sensiblement parallèles les unes par rapport aux autres. La jonction des arceaux 103 au niveau du dispositif de réception 105 forme un premier point de liaison entre les quatre piliers porteurs 101 de la structure porteuse. Un dispositif d'accrochage du module de production d'électricité par le biais de son enveloppe hermétique constitue une seconde jonction des piliers porteurs 101 entre eux au niveau de leur partie courante. Le dispositif d'accrochage est représenté à la figure 6 et comprend des bras tubulaires 108, préférentiellement en nombre égaux au nombre de piliers porteurs 101, liant chaque pilier porteur 101 dans sa partie centrale à un anneau tubulaire de maintien 110 sur lequel est déposé de façon amovible le module de production d'électricité de ka figure 1. Un système de fixation est prévu sur l'enveloppe hermétique 48 afin de rendre le module de production d'électricité solidaire de l'anneau tubulaire de maintien 110. A cet effet, des encoches mâles 118 sont prévues sur la face extérieure de l'enveloppe hermétique 48. Ces encoches mâles 118 viennent coopérer avec des encoches femelles 119 prévues sur l'anneau tubulaire 110 afin de permettre une installation détachable du module de production d'électricité. Les encoches mâles et femelles peuvent bien entendu être permutées entre l'enveloppe extérieure hermétique 48 et l'anneau de maintien tubulaire 110. Des moyens de fixation 107 et 109 sont prévus d'une part entre le bras tubulaire 108 et la partie courante du pilier porteur 101, et d'autre part entre ce même bras tubulaire 108 et l'anneau tubulaire de maintien 110. Ces moyens de fixation peuvent prendre la forme de soudure, ou de boulonnage. D'autres moyens de fixation sont également envisageables.
Le module de production repose sur l'anneau tubulaire de maintien 110 sous l'effet de son propre poids. On peut des moyens d'attache supplémentaires comme des clipsages, ou autres moyens pour sécuriser cette liaison.
Les encoches 118 situées sur l'enveloppe hermétique 48 sont d'un diamètre inférieur au diamètre des encoches de réception 119 du dispositif d'accrochage, afin de faciliter l'installation du module de production d'électricité dans l'anneau tubulaire de maintien.
Les piliers porteurs 101, les arceaux 103, les bras tubulaires 108, ainsi que l'anneau tubulaire de maintien 110 forme la structure de connexion selon l'invention dont le module de production de l'électricité est solidaire de façon détachable.
La structure de connexion est attachée dans la partie inférieure de chaque pilier porteur 101 à une structure d'attache de longueur variable, et apte à ancrer le module de production d'électricité sur le lit de la rivière ou les fonds marins. Dans le premier mode de réalisation de la figure 5, cette structure d'attache comprend pour chaque pilier porteur 101 un dispositif de compensation 112 détaillé à la figure 7 et des patins stabilisateurs 114. Le dispositif de compensation 112 comprend un connecteur 120 pour le fixer sur la base du pilier porteur 101, un tube de rallonge 126 à l'intérieur duquel est fixé une structure de compensation sous la forme d'un ressort, d'un vérin pneumatique ou d'un système de compensation hydraulique permettant de régler la distance qui sépare le patin stabilisateur 114 de la base du pilier porteur 101. Il est prévu ainsi pour chaque pilier porteur 101 une structure télescopique qui permet grâce à un réglage individuel de chacune de ses structures de régler l'assiette du module de production d'électricité. Ceci permet d'assurer le bon positionnement de ce module, et notamment du dispositif de captation des courants d'eau décrits précédemment. Lors de l'utilisation du système de compensation hydraulique, le réglage de l'assiette peut se faire en réglant la force exercée par ce dispositif hydraulique entre le patin stabilisateur 114 et le tube de rallonge 126. D'une manière générale, la structure de compensation permet à l'unité de production d'avoir une assiette horizontale même si elle repose sur un sol irrégulier.
Les patins stabilisateurs 114 peuvent être munis par exemple de cônes 128, en béton ou tout autre type de matériau ne se dégradant pas au contact de l'eau de mer ou de l'eau de rivière, cônes qui permettent d'assurer la stabilisation de la structure de connexion selon l'invention, et donc du module de production d'électricité. Lorsque le fond de la rivière ou de la mer le permet, l'enfoncement des cônes 128 est facilité par le poids de la structure elle-même lorsqu'elle est déposée.
Dans le second mode de réalisation selon l'invention décrit sur les figures 8 et 9, la structure de connexion 205 est reprise du premier mode de réalisation. A cet effet, on retrouve les piliers porteurs 101 et les arceaux, le dispositif d'accrochage 215 (bras tubulaires et anneau tubulaire de maintien) et le dispositif de réception 105, apte à recevoir le module de production 210. La structure d'attache quant à elle diffère comme expliqué ci- dessous. La structure de connexion 205 présente par rapport à celle du premier mode de réalisation des connecteurs mâles 211, comme visibles à la figure 9. Ces connecteurs de forme cylindrique sont de taille et diamètre similaires pour chaque pilier porteur 101 et viennent prolonger l'extrémité inférieure de ces derniers.
La structure d'attache du mode de réalisation précédent, constitué du dispositif de compensation 112 et des patins stabilisateurs 114, est remplacée par un pylône télescopique formé d'au moins deux élément tubulaires 134 et 136 comme représentés aux figures 8a à 8c, coaxiaux et coulissants l'un dans l'autre. Dans l'exemple de réalisation des figures 8b et 8c, c'est l'élément tubulaire 136, de diamètre inférieur qui coulisse dans l'élément tubulaire 134. La structure d'attache de la figure 8a comprend également à sa base un pieu d'ancrage 130 dans le fond de la rivière ou le fond marin, et un point de fixation 132 entre le pieu d'ancrage 130 et l'élément tubulaire 134. La structure d'attache comprend par ailleurs dans sa partie supérieure un réservoir 138 attaché à l'élément tubulaire 136 de plus faible diamètre, et sur lequel sont fixés des bras de préhension 140 terminés par des connecteurs femelles 142 sur lesquels viennent s'insérer les connecteurs mâles 211 comme représentés à la figure 9.
Le pylône est apte à adopter une configuration complètement rétractée dans laquelle l'élément tubulaire 136 de plus petit diamètre est complètement emboîté dans l'élément 134 de plus grand diamètre comme représenté à la figure 8b, ou complètement déployé comme représenté à la figure 8c. Dans ce second cas, le nombre et la longueur des éléments tubulaires sont déterminés afin que dans la position déployé, la partie supérieure du pylône télescopique, y compris éventuellement le réservoir 138, dépasse hors du niveau de l'eau 140.
Chaque connecteur mâle 211 situé à la base des piliers porteurs 101 se termine par un cône métallique facilitant l'insertion des connecteurs mâles dans des organes de réception femelles, ou connecteurs femelles 142 afin de permettre de stabiliser sous l'effet de son poids, la structure de connexion selon l'invention ainsi que le module de production d'électricité. Les connecteurs femelles 142 comprennent des cônes ouverts destinés à faciliter l'insertion des connecteurs cylindriques males 211 de la structure de connexion 205 sur cette structure d'attache. Ces cônes jouent le rôle de guide lors des opérations de pose et d'enlèvement de la structure de connexion. Ces organes femelles de réception sont d'un diamètre légèrement différent du diamètre des connecteurs cylindriques 211. Le diamètre des organes femelles est tel qu'il permet aux connecteurs cylindriques 211 de glisser verticalement dans les organes femelles et non pas horizontalement. Il n'est pas nécessaire de prévoir de dispositif qui permettrait de bloquer la structure de connexion sur la structure d'attache. En effet, les connecteurs cylindriques males 211 sont préférablement d'une longueur assez importante pour être profondément insérée dans les cônes de réception femelle 142 de la structure d'attache, et d'assurer ainsi la stabilité du dispositif de distribution d'électricité. Le poids du dispositif ne permet en effet pas son déplacement par le courant lui-même.
Dans les deux modes de réalisations proposés, un organe de réception 105 de moyens de positionnement de la structure de connexion sont prévus. En effet, avant toute mise en fonctionnement, la structure de connexion doit être installée. Le module de production d'électricité est donc installé dans un premier temps sur la structure de connexion grâce aux encoches prévues à cet effet. La structure de connexion est ensuite descendue vers le fonds via par exemple un bras articulé. Ce bras peut être télé opéré à partir d'une plateforme ou d'un navire, ou d'un véhicule, lorsque l'installation est placée dans une rivière. Les moyens de positionnement comprennent un organe de saisie du dispositif de réception 105, par exemple à écartement interne, et qui vient terminé le bras articulé prévu sur les moyens de positionnement. Cet organe de saisie est capable d'empêcher le décrochage intempestif de la structure de connexion lors de l'opération d'installation ou de désinstallation de cette structure de connexion directement sur le fonds de la rivière ou le fond marin pour le premier mode de réalisation, ou sur les connecteurs de la structure d'attache dans le cas du second mode de réalisation.
Comme expliqué ultérieurement, les opérations d'installation et de désinstallation du module de production peuvent être réalisé à partir d'un bras télécommandé articulé ou un véhicule submersible opérable à distance par un opérateur situé sur une barge. Dans tous les cas, les moyens de positionnement comprennent: - une mire électronique (ensemble caméra + instrument de mesure et de calage) ; - une accroche d'un câble en acier, le câble permettant de ramener à la surface le dispositif de production de l'électricité.
Les moyens de positionnement (bras télécommandé articulé, véhicule submersible, ...) sont amenés à proximité du dispositif de réception 105 de la structure de connexion. La mire électronique permet de faciliter la manoeuvre d'arrimage de l'organe de saisie dans le dispositif de réception 105.
L'organe de saisie vient se positionner au-dessus du dispositif de réception 105. Ce dispositif de réception peut présenter dans sa partie supérieure une forme classique d'entonnoir et est situé en haut de la structure de connexion. Il est maintenu accroché rigidement aux arceaux 103 par des tirants d'ancrage. Cette forme est destinée à faciliter l'introduction de l'organe de saisie dans le dispositif de réception 105. Un guide est prévu à la base de l'entonnoir de réception afin de guider l'organe de saisie jusqu'au une seconde partie du dispositif de réception 105, qui comprend une structure d'écartement et de blocage, qui permet l'accroche de l'organe de saisie.
Une fois l'organe de saisie positionné devant l'entonnoir (grâce notamment à la caméra), on fait coulisser l'organe de saisie dans la partie supérieure du dispositif de réception (des trous fixés sur l'entonnoir permettent d'évacuer l'eau contenue dans le dispositif de réception) par abaissement du bras télécommandé ou du véhicule submersible. On descend l'organe de saisie au-delà du guide jusqu'à ce que l'organe de saisie ouvre par son poids la structure d'écartement et de blocage située dans la seconde partie du dispositif de réception 105. Cette structure d'écartement et de blocage se referme sur l'organe de saisie.
Cette structure peut comprendre quatre patins qui vont s'écarter avec l'introduction de la tête de l'organe de saisie puis, après le passage de cette tête, se rétracter (plus précisément après le passage des ailettes) et bloquer la remontée de la tête de l'organe de saisie.
L'écartement des patins peut être hydraulique. Le dispositif de réception comprend donc trois parties: É une partie supérieure en forme d'entonnoir qui va faciliter l'entrée de l'organe d'accrochage dans le dispositif de réception; É une partie centrale cylindrique qui va amener l'organe de saisie jusqu'à la structure d'écartement et de blocage; É une partie inférieure qui contient la structure d'écartement et de blocage qui s'ouvre et s'écarte à 35 l'arrivée de la tête de l'organe de saisie et se referme sur celle-ci en la bloquant grâce à des ailettes fixées cette tête. On peut compter quatre ailettes réparties symétriquement et à la même hauteur sur la tête de l'organe de saisie.
La structure d'écartement et de blocage peut également présenter quatre patins rétractables symétriques. La rétraction de ces patins pour permettre le passage de l'organe de saisie s'effectue via un système de poussoir hydraulique contenu dans la partie inférieure du dispositif de réception. En l'absence de l'organe de saisie, les 4 patins sont bord à bord et forme un cercle.
Afin d'assurer la liaison dispositif de réception 105 et organe de saisie, on peut prévoir de ne désengager l'organe de saisie que par une intervention directe sur le dispositif de réception, opération qui ne peut s'effectuer qu'à la surface une fois l'unité de production sortie de l'eau.
D'une façon générale, une étude préalable à l'installation du module de production d'électricité doit être effectuée pour étudier les directions prédominantes des courants d'eau. Lors de la descente de la structure de connexion, on peut déjà envisager d'orienter la structure de connexion afin que le dispositif de captation soit maintenu face aux directions des courants prédominants. Une fois l'organe de saisie désengagé, le mouvement de rotation du dispositif de captation est déverrouillé. Le système d'orientation du module de production d'électricité décrit auparavant permettra ainsi de compenser les variations mineures de directions des courants prédominants, et ainsi d'optimiser la captation des courants d'eau.
Lors de l'opération de remontée du module de production d'électricité, celui-ci est mis préalablement dans une position destinée à ne pas recevoir le courant.
Une fois la structure de connexion remontée en surface avec le module de production d'électricité, elle est mise hors de l'eau et hissée à bord d'un navire ou d'une plate-forme. Le module peut être ou non séparé de la structure de connexion. Les opérations de maintenance peuvent être ensuite directement réalisées, évitant ainsi de ramener l'installation à quai ou à terre lorsque le module est placé dans une rivière. Cette conception modulaire de l'unité de production d'électricité permet une immobilisation réduite de cette unité lors des opérations maintenance.
L'opération de retrait de la structure de connexion de la structure d'attache dans le second mode de réalisation s'effectue de la manière suivante: l'organe de saisie de la structure de connexion est descendu jusqu'au dispositif de réception 105 de l'organe de saisie au sommet de la structure de connexion. Une mire électronique peut faciliter l'introduction de l'organe de saisie dans le dispositif de réception 105. Une fois le système verrouillé, le bras articulé portant l'organe de saisie remonte verticalement la structure de connexion jusqu'à la surface. La partie télescopique de la structure d'attache remonte simultanément afin de maintenir la liaison entre les connecteurs males 211 et les connecteurs femelles 142. Une fois la structure de connexion arrivée en surface simultanément à la partie supérieure de la structure d'attache (y compris ou non le réservoir 138), un autre organe de saisie permet d'attraper la partie haute de la structure d'attache afin de la maintenir hors de l'eau. Le bras articulé continue alors de remonter la structure de connexion encore plus haut, ce qui permet de désolidariser la structure de connexion des connecteurs de la structure d'attache. Les opérations de maintenance peuvent commencer une fois le module de production d'électricité désolidarisé de la structure de connexion.
Pour le deuxième mode de réalisation, l'opération 35 de pose de la structure de connexion 205 sur les organes récepteurs de la structure d'attache s'effectue de la manière suivante: l'organe de saisie de la structure de connexion vient s'insérer dans le dispositif de réception 105 situé au sommet de la structure de connexion puis amène la structure de connexion à la verticale de la partie émergée de la structure d'attache télescopique qui est maintenue et stabilisée comme mentionnée précédemment. La structure de connexion, via les connecteurs males 211 vient s'insérer dans les connecteurs femelles de la structure d'attache. Une fois cette opération terminée, on libère la partie supérieure de la structure d'attache, la structure d'attache ne s'enfonce pas immédiatement car le bras articulé qui maintient la structure de connexion n'a pas bougé. Lorsque ce bras s'abaisse, la structure de connexion s'abaisse également dans l'eau et entraîne la partie télescopique émergée de la structure d'attache.
Le réservoir 138, attaché à l'élément tubulaire supérieur 136 de la structure d'attache du deuxième mode de réalisation, est utilisé lors du déploiement des parties télescopique. Il est rempli d'air afin de déployer jusqu'à la surface la partie supérieure de la structure d'attache destinée à recevoir la structure de connexion. Il est aussi possible de remplir d'eau ce réservoir pour abaisser à une profondeur voulue le module de production d'électricité une fois en place, et récupérer les courants les meilleurs pour optimiser la production d'électricité. Ce réservoir 138 permet de déployer plus facilement la structure d'attache lorsque la structure de connexion et le module de production d'électricité sont remontés à la surface pour les opérations de maintenance. On peut prévoir un dispositif permettant d'accéder à ce réservoir 138 afin de la remplir soit d'eau de mer soit par de l'air. Ce réservoir est étanche et est fixé au sommet de l'élément tubulaire 136 de la structure d'attache. Dans un mode de réalisation préférentiel il est fixé à l'intérieur de ce dernier pour éviter tout mouvement qui pourrait déstabiliser la structure d'attache. Lorsqu'il faut vider l'eau du réservoir 138, on peut introduire le tuyau d'une pompe aspirante à l'intérieur de ce dernier.
On peut prévoir également un dispositif antiblocage à la fin de chaque élément tubulaire 134 et 136 de la partie télescopique de la structure d'attache. Ceci permet d'éviter tout blocage d'un élément tubulaire et joue également le rôle de renfort mécanique.
En ce qui concerne l'installation ou la remontée de la structure de connexion dans le cas du premier mode de réalisation selon l'invention, ces opérations sont similaires à celle de la mise en place de la structure de connexion selon le second mode de réalisation. En effet, avant toute mise en fonctionnement le système doit être installé. La structure porteuse représentée à la figure 5 est descendue vers le fond via un bras articulé. Ce bras peut être télé opéré à partir d'une plateforme ou d'un navire, ou d'un véhicule lorsque l'installation est placée dans unerivière de faible largeur. Un organe de saisie, par exemple à écartement interne vient terminer le bras. Cet organe de saisie est capable d'empêcher le décrochage intempestif de la structure porteuse lors d'opération de descente. Pendant une telle opération, le dispositif est mis dans une position destinée à ne pas recevoir le courant. Une fois la structure porteuse installée, c'est-à-dire une fois qu'elle repose sur le fond sur les patins stabilisateurs 114, et que l'assiette a été réglée à partir des dispositifs de compensations 112.
Pour remonter la structure porteuse du premier mode de réalisation à la surface, l'organe de saisie est descendu. Cet organe de saisie vient se positionner via une mire électronique dans l'organe de réception placé au sommet de la structure de connexion. Lors de la remontée, le dispositif de captation du courant est mis dans une position destinée à ne pas recevoir le courant. Lorsque l'installation est remontée en surface, elle est mise hors de l'eau et hissée à bord d'un navire ou d'une barge si les opérations de maintenance peuvent être directement réalisées, ce qui évite de ramener l'installation à quai ou à terre. La conception modulaire permet une immobilisation réduite de l'installation lors des opérations de maintenance.
Pour ce premier mode de réalisation on peut également prévoir sur l'enveloppe hermétique ou sur la structure de connexion deux points d'attache 42 comme représenté à la figure 1. Ces points d'attache sont destinés à être le point de réception d'ancre. En effet, dans certains cas, l'unité de production d'électricité peut être descendue dans des zones de courants forts qui peuvent déplacés cette unité malgré les patins stabilisateurs prévus à l'extrémité des dispositifs de compensation. Ces deux points de réception d'ancres sont fixés préférentiellement sur deux cotés opposés de l'enveloppe hermétique.

Claims (22)

REVENDICATIONS
1. Unité de production d'électricité immergée dans la 5 mer ou dans une rivière et comprenant: - des moyens de production d'électricité (210) à partir des courants d'eau, - des moyens supports desdits moyens de production aptes à ancrer lesdits moyens de production sur le lit de la 10 rivière ou les fonds marins, caractérisée en ce que lesdits moyens supports comprennent une structure de connexion (205) solidaire des moyens de production de l'électricité de façon détachable, ladite structure de connexion comprenant par ailleurs un dispositif de réception (105) de moyens de positionnement de ladite unité, lesdits moyens de positionnement étant aptes à positionner ladite unité sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
2. Unité de production selon la revendication précédente, dans laquelle la structure de connexion comprend au moins trois piliers porteurs tubulaires (101) attachés dans leur partie courante à un dispositif d'accrochage (108, 110, 215) des moyens de production de l'électricité.
3. Unité de production selon la revendication précédente, dans laquelle le dispositif d'accrochage comprend une pluralité de bras tubulaires (108) en nombre équivalent au nombre de piliers porteurs, chacun desdits bras tubulaires reliant la partie centrale d'un pilier porteur à un anneau tubulaire de maintien (110) apte à recevoir les moyens de production d'électricité.
4. Unité de production selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de production d'électricité comprennent une enveloppe hermétique extérieure (48) comprenant au moins une encoche d'un premier type (118), l'anneau tubulaire de maintien comprenant au moins une encoche d'un second type (119), lesdites encoches étant aptes à coopérer entre elles lorsque ladite enveloppe des moyens de production de l'électricité est installée dans l'anneau tubulaire de maintien.
5. Unité de production selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les piliers porteurs sont prolongés à l'une de leur extrémité par des arceaux (103), lesdits arceaux se rejoignant ensemble pour former un point d'attache commun supportant le dispositif de réception.
6. Unité de production selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les moyens supports comprennent une structure d'attache de longueur variable, et apte à ancrer la structure de connexion sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
7. Unité de production selon la revendication précédente, dans laquelle la structure d'attache comprend un dispositif de compensation (112) de l'assiette de ladite unité, et des patins stabilisateurs (114).
8. Unité de production selon la revendication précédente, dans laquelle le dispositif de compensation comprend à l'extrémité inférieure de chaque pilier porteur des ressorts (124) ou des vérins pneumatiques ou un système de compensation hydraulique de longueur réglable en fonction de l'assiette de ladite unité.
9. Unité de production selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les patins stabilisateurs comprennent au moins une partie conique (128) apte à s'enfoncer et/ou s'accrocher sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
Unité de production selon la revendication 6, dans laquelle la structure d'attache comprend un pylône télescopique formé d'au moins deux éléments tubulaires (134, 136) coaxiaux et coulissants l'un dans l'autre, ledit pylône étant ancré à sa base sur le lit de la rivière ou les fonds marins dans une direction sensiblement verticale.
11. Unité de production selon la revendication précédente, dans lequel la structure d'attache comprend dans sa partie supérieure un nombre de bras (140) égal au nombre de piliers porteurs, chacun desdits bras étant terminé à son extrémité libre par un connecteur femelle (142) apte à recevoir un connecteur mâle (211) disposé à l'extrémité libre de chacun desdits piliers porteurs.
12. Unité de production selon la revendication précédente, dans lequel le connecteur mâle comprenant un cône cylindrique, et chaque connecteur femelle comprend un cône ouvert apte à recevoir un desdits cônes cylindriques.
13. Structure de connexion pour une unité de production d'électricité immergée dans la mer ou dans une rivière, ladite unité comprenant des moyens de production d'électricité (210) à partir des courants d'eau, et des moyens supports desdits moyens de production comprenant ladite structure de connexion, lesdits moyens supports étant aptes à ancrer lesdits moyens de production sur le lit de la rivière ou les fonds marins, et dans laquelle ladite structure de connexion est solidaire des moyens de production de l'électricité de façon détachable, et comprend par ailleurs un dispositif de réception (105) de moyens de positionnement de ladite unité de production, lesdits moyens de positionnement étant aptes à positionner ladite unité de production sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
14. Structure de connexion selon la revendication précédente, et comprenant au moins trois piliers porteurs tubulaires (101) attachés dans leur partie courante à un dispositif d'accrochage (108, 110, 215) des moyens de production de l'électricité.
15. Structure de connexion selon la revendication précédente, dans laquelle le dispositif d'accrochage comprend une pluralité de bras tubulaires (108) en nombre équivalent au nombre de piliers porteurs, chacun desdits bras tubulaires reliant la partie centrale d'un pilier porteur à un anneau tubulaire de maintien (110) apte à recevoir les moyens de production d'électricité.
16. Structure de connexion selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de production d'électricité comprennent une enveloppe hermétique extérieure (48) comprenant au moins une encoche d'un premier type (118), l'anneau tubulaire de maintien comprenant au moins une encoche d'un second type (119), lesdites encoches étant aptes à coopérer entre elles lorsque ladite enveloppe des moyens de production de l'électricité est installée dans l'anneau tubulaire de maintien.
17. Structure de connexion selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les piliers porteurs sont prolongés à l'une de leur extrémité par des arceaux (103), lesdits arceaux se rejoignant ensemble pour former un point d'attache commun supportant le dispositif de réception.
18. Structure de connexion selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les moyens supports comprennent une structure d'attache de longueur variable, et apte à ancrer la structure de connexion sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
19. Structure de connexion selon la revendication précédente, dans laquelle la structure d'attache comprend un dispositif de compensation de l'assiette (112) de ladite unité, et des patins stabilisateurs (114).
20. Structure de connexion selon la revendication précédente, dans laquelle le dispositif de compensation comprend à l'extrémité inférieure de chaque pilier porteur des ressorts (124) ou des vérins pneumatiques ou un système de compensation hydraulique de longueur réglable en fonction de l'assiette de ladite unité.
21. Structure de connexion selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les patins stabilisateurs comprennent au moins une partie conique (128) apte à s'enfoncer et/ou s'accrocher sur le lit de la rivière ou les fonds marins.
22 Structure de connexion selon la revendication 18, dans laquelle la structure d'attache comprend un pylône télescopique formé d'au moins deux éléments tubulaires (134, 136) coaxiaux et coulissants l'un dans l'autre, ledit pylône étant ancré à sa base sur le lit de la rivière ou les fonds marins dans une direction sensiblement verticale.
23. Structure de connexion selon la revendication précédente, dans lequel la structure d'attache comprend dans sa partie supérieure un nombre de bras (140) égal au nombre de piliers porteurs, chacun desdits bras étant terminé à son extrémité libre par un connecteur femelle (142) apte à recevoir un connecteur mâle (211) disposé à l'extrémité libre de chacun desdits piliers porteurs.
24. Structure de connexion selon la revendication précédente, dans lequel le connecteur mâle comprenant un cône cylindrique, et chaque connecteur femelle comprend un cône ouvert apte à recevoir un desdits cônes cylindriques.
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