GR1009766B - Πλωτα συστηματα παραγωγης ενεργειας απο τη θαλασσα - Google Patents

Abstract

Η παρούσα εφεύρεση αφορά την τοποθέτηση, ενός υδροηλεκτρικού σταθμού (4) ή περισσοτέρων υδροηλεκτρικών σταθμών (συμπεριλαμβανομένου υδροστροβίλου και ηλεκτρογεννήτριας) παραγωγής ενέργειας μέσα σε πλωτή δεξαμενή με διπλά τοιχώματα (1), που βυθιζόμενη στη θάλασσα, ανοίγοντας την βάνα (2) εισέρχεται το νερό μέσω του αγωγού (3) στον υδροστρόβιλο ο οποίος είναι συνδεδεμένος με την ηλεκτρογεννήτρια και παράγεται ηλεκτρική ενέργεια και με την αξιοποίηση της μεθόδου Υδροπηνίου (5) εκτονώνεται το νερό ξανά στη θάλασσα χωρίς κατανάλωση ενέργειας και χωρίς την ύπαρξη υψομετρικής διαφοράς. Η ποσότητα θαλασσινού νερού η οποία θα χρησιμοποιηθεί προς την ενεργειακή αξιοποίηση θα αποδίδεται η ίδια στο περιβάλλον θαλασσινό χώρο χωρίς να αλλοιωθεί η ποιότητα και η ποσότητά του. Τα πλεονεκτήματα της παρούσας εφευρέσεως έγκειται στην συνεχή παραγωγή ενέργειας, λειτουργεί 24 ώρες το εικοσιτετράωρο, χωρίς κατανάλωση καυσίμων και χωρίς την χρήση μπαταριών έχοντας ως προδιαγραφή ασφαλώς τη μηδενική εκπομπή ρύπων. Οι χρήσεις της παρούσας εφευρέσεως εκτός από τη θάλασσα, εφαρμόζεται σε λίμνες, ποτάμια και σε χερσαίο χώρο είτε με χρήση υφάλμυρου είτε γλυκού νερού, καθώς επίσης και σε υπόγειες πηγές που εκβάλλουν στο θαλάσσιο χώρο.

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑΣ

Πλωτά Συστήματα Παραγωγής Ενέργειας από τη Θάλασσα

Η παρούσα εφεύρεση αφορά τη τοποθέτηση ενός ή περισσότερων υδροηλεκτρικών σταθμών (συμπεριλαμβανομένου υδροστροβίλου και ηλεκτρογεννήτριας) παραγωγής ενέργειας μέσα σε πλωτή δεξαμενή με διπλά τοιχώματα, που βυθιζόμενη στη θάλασσα, εισερχόμενο το νερό μέσω αγωγού καταλήγει στον υδροστρόβιλο ο οποίος είναι συνδεδεμένος με ηλεκτρογεννήτρια και παράγεται ηλεκτρική ενέργεια και με την αξιοποίηση της μεθόδου Υδροπηνίου εκτονώνεται το νερό ξανά στη θάλασσα χωρίς κατανάλωση ενέργειας.

Υδροηλεκτρική ενέργεια είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση της μηχανικής ενέργειας μεγάλων ποσοτήτων νερού των ποταμών με υψομετρική διαφορά και της μετατροπής της σε ηλεκτρική ενέργεια με τη βοήθεια στροβίλων και ηλεκτρογεννητριών. Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια. Στο πρώτο στάδιο, μέσω της πτερωτής του στροβίλου, έχουμε την μετατροπή της κινητικής ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και δεύτερο στάδιο, μέσω της γεννήτριας, επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Για την εκμετάλλευση της δημιουργούνται υδροηλεκτρικές μονάδες που περιλαμβάνουν την κατασκευή φράγματος εγκάρσια στο ρεύμα ενός ποταμού, στο τέλος μιας κοιλάδας, για τη δημιουργία υδροταμιευτήρα. Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια πρακτικά ανεξάντλητη πηγή ενέργειας, που στηρίζεται στην εκμετάλλευση των ποταμών και των τεχνητών ή φυσικών φραγμάτων. Οι υδροηλεκτρικές μονάδες είναι πολύ αξιόπιστες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας και κατασκευάζονται κυρίως σε ορεινές περιοχές όπου είναι απαραίτητή η ύπαρξη του υδάτινου δυναμικού, ωστόσο όμως εμφανίζονται μειονεκτήματα όπως:

· Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής καθώς και η μεγάλη χρονική διάρκεια που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

. Η έντονη περιβαλλοντική αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα (ενδεχόμενη μετακίνηση πληθυσμών, υποβάθμιση περιοχών, αλλαγή στη χρήση γης, στη χλωρίδα και πανίδα περιοχών αλλά και του τοπικού κλίματος, αύξηση σεισμικής επικινδυνότητας, κ.ά.). Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων.

Όσον αφορά την ενέργεια από τη θάλασσα, έως τώρα η παραγωγή ενέργειας, με τις υφιστάμενες τεχνολογίες χρήσης της ενέργειας της θάλασσας, χωρίζονται σε τρείς κατηγορίες:

. Ενέργεια από παλίρροιες: εκμεταλλεύεται τη βαρύτητα της Σελήνης και του Ήλιου που προκαλεί ανύψωση της στάθμης του νερού. Ενώ το νερό μετακινείται περνάει μέσα από μία τουρμπίνα και παράγεται ηλεκτρισμός.

. Ενέργεια από κύματα: εκμεταλλεύεται εξ’ ολοκλήρου την κινητική ενέργεια των κυμάτων της θάλασσας.

. Ενέργεια από ωκεανούς: εκμεταλλεύεται τη διαφορά θερμοκρασίας που υπάρχει ανάμεσα στα στρώματα νερού του ωκεανού

Οι πλωτές κατασκευές δημιουργούν σημαντικές νέες ευκαιρίες για την δημιουργία ανανεώσιμης πηγής ενέργειας σε ολόκληρο τον κόσμο, ιδιαίτερα σε χώρες με υψηλή πληθυσμιακή πυκνότητα και ανταγωνιστικές χρήσεις. Τα τελευταία χρόνια η χρήση των πλωτών φωτοβολταϊκών στην επιφάνεια υδάτινων συστημάτων έχει αυξηθεί αρκετά λόγω ανάγκης δημιουργίας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Διάφορες μελέτες έχουν δείξει ότι το παγκόσμιο δυναμικό της πλωτής ηλιακής ενέργειας, είναι περίπου 200 GW. Όμως, αν και η πλωτή ηλιακή τεχνολογία έχει τεράστια πλεονεκτήματα για χώρες με έντονη ηλιοφάνεια και με προβληματικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας, δημιουργεί τα κλασικά απόβλητα μετά το πέρας της χρήσης των φωτοβολταϊκών στοιχείων. Όπως διαφαίνεται για τις μελλοντικές ανάγκες ο συνδυασμός ποικίλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας γίνεται απαραίτητος με σκοπό την πλήρη κάλυψη αναγκών του ανθρώπου.

Επίσης, πλωτοί πυρηνικοί σταθμοί είναι υπό σχεδίαση κυρίως από Ρώσικους κρατικούς κι επιστημονικούς φορείς λόγω της ζήτησης για περισσότερη και φτηνότερη ηλεκτρική και θερμική ενέργεια. Η ιδέα της χρήσης πυρηνικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε υδάτινες πλατφόρμες άρχισε να συζητείται από την επιστημονική κοινότητα στα μέσα της δεκαετίας του 1950. Ωστόσο, όλες οι πρωτοβουλίες σε διεθνές επίπεδο από τις ισχυρές χώρες του κόσμου για την κατασκευή αυτού του είδους πλωτών ηλεκτροπαραγωγικών σταθμών απέτυχαν λόγω του μεγάλου κόστος με αποτέλεσμα το όφελος να είναι μικρό. Αν και τα πλωτά εργοστάσια παραγωγής πυρηνικής ενέργειας είναι αρκετά υποσχόμενη επιλογή για φθηνή ενέργεια και επάρκεια ισχύος, ο βαθμός ασφαλείας τέτοιων κατασκευών θεωρείται πολύ χαμηλός. Η ιδέα αυτή, είχε συζητηθεί και σε άλλες χώρες, αλλά σύντομα εγκαταλείφθηκε, κυρίως λόγω της αντίθεσης των οικολογικών επιπτώσεων από τα πυρηνικά απόβλητα που θα δημιουργηθούν ή τυχόν ατυχήματα από τη λειτουργία των κατασκευών.

Επίσης τα τελευταία χρόνια γίνεται μεγάλη προσπάθεια για ανάπτυξη και εφαρμογή υποθαλάσσιων σταθμών υπεράκτιος αιολικής ενέργειας. Ωστόσο, η πλωτή αιολική ενέργεια αναμένεται να ακολουθήσει πτωτική τάση τα επόμενα χρόνια λόγω κόστους σε σχέση με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Ενδεικτικά αναφέρονται :

Το έγγραφο με υπ'άριθμ.ΔΕ:3099762 που αφορά πλωτή, αγκυροβολημένη εγκατάσταση για παραγωγή ενέργειας, όπου η εγκατάσταση περιλαμβάνει τουλάχιστον μία ανεμογεννήτρια, και όπου η εγκατάσταση εφοδιάζεται με τουλάχιστον μία αντλία που κινείται με πλωτήρα (φλοτέρ).

Το έγγραφο με υπ’αρ. ΔΕ: 1005790 που αφορά μέθοδο που αξιοποιείται η μεταβαλλόμενη υδροστατική πίεση λόγω κυματισμού επιφάνειας νερού με τους θόλους πριν το κύμα φτάσει στην ακτή μεταβάλλοντας την σε συμπιεσμένο ατμοσφαιρικό αέρα χαμηλής συμπίεσης όπου με το δίκτυο συμπίεσης οδηγείται σε ζεύγος αεροστρόβιλου αεροσυμπιεστή και έτσι παράγουμε συμπιεσμένο ατμοσφαιρικό αέρα υψηλής συμπίεσης για αποθήκευση και στη συνέχεια με ζεύγος αεροστρόβιλου ηλεκτρογεννήτριας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Το έγγραφο με υπ’αρ.ΔΕ: 1002370 που αφορά εφεύρεση που αναφέρεται στην άντληση νερού με τη βοήθεια του κυματισμού μέσω εμβολοφόρων αντλιών με πλωτήρα και την κατάθλιψη του σε κάποιο μονομετρικό ύψος. Έτσι υπάρχει η δυνατότητα αποθήκευσης της ενέργειας του κυματισμού και την εκμετάλλευση αυτής κατά βούληση (π.χ. μετατροπή σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω υδροστροβίλων).

Το έγγραφο με υπ’αρ.ΔΕ: 1008371 που αφορά έναν μετατροπέα ενέργειας από κύματα αποτελούμενο από έναν ιστό με μια κατασκευή για τη σύλληψη των κυμάτων συνδεδεμένον με μια βάση μέσω ενός σφαιρικού ή αρθρωτού συνδέσμου. Ο ιστός ταλαντώνεται καθώς τα κύματα κτυπούν τις διάφορες πλευρές της κατασκευής για τη σύλληψη των κυμάτων. Ο ιστός έχει την τάση να πηγαίνει προς την όρθια θέση. Η κίνηση του ιστού ενεργοποιεί συσκευές για την απορρόφηση και εξαγωγή ενέργειας, όπως έμβολα . Με τη μια άκρη συνδεδεμένη στον ιστό και την άλλη στη βάση μέσω σφαιρικών ή αρθρωτών συνδέσμων και, τα οποία επίσης περιορίζουν τη κίνηση του ιστού κατά μήκος ορισμένων μεσημβρινών με την χρήση καταλλήλων υδραυλικών εξαρτημάτων. Η δυνατότητα της κατασκευής για την σύλληψη των κυμάτων να κινείται κατά μήκος του ιστού αυξάνει την απορρόφηση ενέργειας. Η συσκευή είναι κατάλληλη για ρηχά και βαθειά νερά, επειδή μπορεί να δέχεται κύματα από όλες τις κατευθύνσεις και μπορεί να έχει και πλωτή μορφή.

Το έγγραφο με υπ'άριθμ. Π.Υ.Χ.:20100200033 που αφορά σύστημα που προσφέρει ενέργεια Μ. W. λόγο του ότι το θαλάσσιο νερό επανέρχεται παράγοντας ενέργεια μέσο εδικών αντλιών σε συνδυασμό εκμετάλλευση την αιολική ενέργεια.

Το έγγραφο με υπ'άριθμ.ΔΕ: 1006236 που αφορά την ανεμοθαλασσοϋδροηλεκτρική παραγωγή Ηλεκτρικής ενέργειας με φράγματα στη θάλασσα. Η ενέργεια παράγεται με το συνδυασμό των τριών στοιχείων της φύσης, ΓΗ, ΘΑΛΑΣΣΑ και ΑΕΡΑΣ. Για να υπάρξει μεγαλύτερη και φθηνότερη παραγωγή ενέργειας μετατρέπεται η Αιολική σε υδροηλεκτρική και αντί οι Ανεμόμυλοι να κινούν ηλεκτρογεννήτριες περιστρέφουν υδραντλίες οι οποίες μεταφέρουν τη θάλασσα σε φράγματα και από εκεί η θάλασσα εξερχόμενη από το φράγμα περιστρέφει υδροστρόβιλο ο οποίος περιστρέφει την ηλεκτρογεννήτρια και παράγεται ηλεκτρική ενέργεια με σταθερή τάση.

Το έγγραφο με υπ'άριθμ.ΔΕ: : 1008446 που αφορά Πρωτογενής παραγωγή ενέργειας από θαλασσινό νερό που περιλαμβάνει ένα κύτος, ποντιζόμενο στη θάλασσα ή τοποθετημένο στην ξηρά εν είδει συγκοινωνούντων δοχείων, με μία τουλάχιστον κάθετη συστοιχία μηχανών διατεταγμένες λογικά σε πέντε κατά ύψος επίπεδα. Συγκεκριμένα, στο πρώτο επίπεδο μία θυρίδα εισροής υδάτων και απέναντι της έναν υδροστρόβιλο πίεσης , όπου γεννάται η πρωτογενής παραγωγή ενέργειας. Έναν αγωγό παροχέτευσης των υδάτων στο δεύτερο επίπεδο, όπου βρίσκεται ο υδροστρόβιλος βαρύτητας, που η απόστασή του από τον υδροστρόβιλο πίεσης είναι ανάλογη του εισρεόμενου ύδατος στο κύτος , ώστε να παράγει την απαραίτητη ενέργεια για την εξάχνωση των υδάτων, μετά την παροχέτευσή τους μέσω αγωγού στο τρίτο επίπεδο, όπου βρίσκεται η δεξαμενή και ο λέβητας ατμοποίησης και ο ατμός που παράγεται εργάζεται σε έναν ατμοστρόβιλο που συμπληρώνει τα μέγιστα στην πρωτογενή ενέργεια του υδροστρόβιλου πίεσης και επιπλέον ο ίδιος εργαζόμενος ατμός παροχετεύεται φυσικά στις κοινωνικές δομές σαν ατμός ή ύδωρ, εφόσον κρυώσει στην επιφάνεια. Στο επίπεδο τέσσερα βρίσκεται η αντλία μηδενικής ατμοσφαιρικής πίεσης για την εξάχνωση των όποιων απωλειών έχουν εισέλθει στις σεντίνες που βρίσκονται στο επίπεδο πέντε.

Το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας έχει αυξηθεί, ενώ το κόστος της παραγόμενης ηλιακής κιλοβατώρας έχει μειωθεί σημαντικά. Η περαιτέρω αυτό-παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας που συνδέονται με πλωτές κατασκευές στο υδάτινο περιβάλλον έχοντας ως προδιαγραφή τη μη δημιουργία αποβλήτων, αποτελεί πλέον την πιο ελκυστική και αποσβέσιμη λύση για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του ανθρώπου.

Το αντικείμενο της παρούσης εφευρέσεως, τα Πλωτά Συστήματα παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα, αφορά τη τοποθέτηση ενός ή περισσότερων υδροηλεκτρικών σταθμών (συμπεριλαμβανομένου υδροστροβίλου και ηλεκτρογεννήτριας) παραγωγής ενέργειας μέσα σε πλωτή δεξαμενή με διπλά τοιχώματα, που βυθιζόμενη στη θάλασσα, εισερχόμενο το νερό μέσω αγωγού στον υδροστρόβιλο ο οποίος είναι συνδεδεμένος με ηλεκτρογεννήτρια παράγεται ηλεκτρική ενέργεια και με την αξιοποίηση της μεθόδου Υδροπηνίου εκτονώνεται το νερό ξανά στη θάλασσα.

Ο υδροστρόβιλος τοποθετημένος στην πλωτή δεξαμενή θα αξιοποιήσει τον όγκο εισαγωγής του νερού μέσω του αγωγού, το οποίο, με την αξιοποίηση της μεθόδου Υδροπηνίου, εκτονώνεται ξανά στη θάλασσα χωρίς κατανάλωση ενέργειας.

Η μελετώμενη ενεργειακή αξιοποίηση του υδατικού δυναμικού της θαλάσσης δια της κατασκευής πλωτής δεξαμενής στην οποία τοποθετείται υδροηλεκτρικός σταθμός βασίζετε στην άφθονη ποσότητα θαλασσινού νερού. Ως εκ τούτου, η θάλασσα είναι αστείρευτη αποθήκη νερού.

Η ποσότητα παροχής νερού μέσω του αγωγού, η οποία θα χρησιμοποιηθεί προς την ενεργειακή αξιοποίηση, θα αποδίδεται η ίδια στο περιβάλλον θαλασσινό χώρο χωρίς να αλλοιωθεί η ποιότητα και η ποσότητα του.

Επομένως, τα Πλωτά Συστήματα βυθιζόμενα στη θάλασσα λειτουργούν χωρίς την ύπαρξη υψομετρικής διαφοράς όπως στα υδροηλεκτρικά έργα στα ποτάμια ή στις λίμνες ή φράγματα.

Η κατασκευή των Πλωτών Συστημάτων παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα περιλαμβάνουν τρεις κύριες ενότητες, που κατανέμονται ως εξής :

· Πλωτή δεξαμενή διπλών τοιχωμάτων με τις απαραίτητες διαστάσεις της και τον σχετικό εξοπλισμό της (πχ ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός, αγκυροβόλιο, κ.α.), στην οποία θα υπάρχει η είσοδος προσαγωγής του θαλασσινού νερού μέσω αγωγού και η έξοδος της αποβολής του ενεργειακά αξιοποιημένου θαλασσινού νερού μέσω του αγωγού με τη μέθοδο Υδροπηνίου.

. Ηλεκτρομηχανολογικός εξοπλισμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας , δηλαδή οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί (συμπεριλαμβανομένου υδροστροβίλου και ηλεκτρογεννήτριας)

. υποσταθμός ανύψωσης τάσης και σύνδεση του πλωτού συστήματος με τον χερσαίο δίκτυο του δικτύου.

Για τις ανάγκες της εφεύρεσης, το πρότυπο μοντέλο είναι υπό κατασκευή. Το πλωτό σύστημα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα δεικνύεται στο Σχήμα 1. Αποτελείται από την πλωτή δεξαμενή (1) που είναι σε σχήμα ορθογώνιου παραλληλεπιπέδου με διαστάσεις ύψος 1 ,5 μέτρα, μήκος 6 μέτρα και πλάτος 2,5 μέτρα. Στο κάτω μέρος της μικρής έδρας της πλωτής δεξαμενής (1) υπάρχει βάνα (2) έξι ιντσών ονομαστικής διαμέτρου d=150mm για την εισαγωγή του θαλασσινού νερού. Μετά τη βάνα (2) συνδέεται αγωγός (3) ονομαστικής διαμέτρου d=150mm, ο οποίος καταλήγει στον υδροστρόβιλο του υδροηλεκτρικού σταθμού (4) που περιστρέφεται λόγω της ταχύτητα του νερού που δημιουργείται. Ο υδροστρόβιλος είναι συνδεδεμένος με την ηλεκτρογεννήτρια και έτσι παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Έξω από την πλωτή δεξαμενή (1) υπάρχει σφαιρική τάπα (6) η οποία πιέζει το κυκλικό στόμιο του αγωγού (3) με μικρή δύναμη μέσω ενός τύπου ελατηρίου (7). Το ελατήριο 7) έχει μικρή σταθερά k (σταθερά Hook) για να μπορεί να ανοίγει κατά τη διάρκεια εξαγωγής του νερού με τη μέθοδο Υδροπηνίου (5).

Όσον αφορά την εξαγωγή του νερού από την πλωτή δεξαμενή (1) προς τη θάλασσα έχει αξιοποιηθεί η μέθοδος Υδροπηνίου (5) η οποία εκτονώνει προς τα έξω το νερό χωρίς κατανάλωση ενέργειας.

Η αγκυροβόληση της πλωτής δεξαμενής (1) γίνεται με ειδικό αγκυροβόλιο και πλωτήρες.

Η αρχή λειτουργίας βασίζεται σε παρόμοια αρχή όπως λειτουργούν οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί. Βέβαια στην περίπτωση του προτεινόμενου πλωτού συστήματος δεν υπάρχει κίνηση νερού από μεγαλύτερο ύψος σε μικρότερο αλλά έχει αναπτυχθεί η μέθοδος Υδροπηνίου (5) για την εκτόνωση του νερού εκτός της πλωτής δεξαμενή ( 1 ).

Μόλις εισχωρήσει το θαλασσινό νερό από τη θάλασσα περνά πρώτα από τη βάνα (2) (ονομαστικής διαμέτρου d=150mm) με αποτέλεσμα λόγω της εξίσωσης συνέχειας να αυξάνεται σε μεγάλο βαθμό η ταχύτητα του νερού (Π= u1xA1=u2xA2, όπου u1 , u2 οι ταχύτητες εισόδου και εξόδου αντίστοιχα, Α1 , Α2 οι διατομές στην είσοδο του νερού και έξοδο αντίστοιχα), αφού η παροχή (Π) θα είναι σταθερή. Στη συνέχεια το νερό αυτό θα γυρίζει τον υδροστρόβιλο του υδροηλεκτρικού σταθμού (4) με τους κανόνες της υδροδυναμικής και ο υδροστρόβιλος που είναι συνδεδεμένος με την ηλεκτρογεννήτρια παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Θα πρέπει να διασαφηνιστεί εδώ ότι από τους νόμους της υδροδυναμικής, η δύναμη που θα ασκείται στην έξοδο του αγωγού (3) δίνεται από τη βιβλιογραφία από την εξίσωση 1

Fεξ=ρuΠ, Εξίσωση 1

όπου ρ η πυκνότητα του θαλασσινού νερού και u η ταχύτητα εξόδου από τη πλωτή δεξαμενή (1).

Επίσης λόγω λειτουργίας του Υδροπηνίου (5) (Fu6p οπ) δημιουργείται και μια δεύτερη δύναμη πίεσης προς τα έξω η οποία είναι ομόρροπη της Ρεξ. Η συνολική δύναμη (Fολ= Fεξ Fυδροπ) θα έχει φορά προς τα έξω και θα είναι μεγαλύτερη της δύναμης λόγω υδροστατικής πίεσης που δίνεται από την Εξίσωση 2

Fh=pghA, Εξίσωση 2

όπου h το βάθος πόντισης/βύθισης, g η επιτάχυνση της βαρύτητας και Α η διατομή του αγωγού που εξάγεται το νερό από τη πλωτή δεξαμενή (1 ).

Λόγω της διαφοράς των δυνάμεων το θαλασσινό νερό θα μπορεί να βγαίνει στη θάλασσα από τον αγωγό (3) που είναι εντός πλωτής δεξαμενής (1) χωρίς δαπάνη ενέργειας.

Τα ανωτέρω αναφερθέντα της παρούσης εφευρέσεως θα παρουσιαστούν με ένα παράδειγμα, όπως δεικνύεται στο σχήμα 2, ενός πλωτού συστήματος παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα παραγόμενης ενέργειας 40 MW, με 4 υδροηλεκτρικούς σταθμούς (10'-1 1 '-12'-13') τοποθετημένους παράλληλα, παραγόμενης ενέργειας 10 MW ο καθένας. Η πλωτή δεξαμενή με διπλά τοιχώματα (1 ') έχει διαστάσεις μήκος 59,4 μέτρα πλάτος 15,6 μέτρα ύψος 23,0 μέτρα περίπου. Το θαλασσινό νερό που εισέρχεται από τις βάνες (2'-3'-4'-5') που έχουν συνδεθεί οι αγωγοί (6'-7'-8'-9') καταλήγει στους υδροστρόβιλους των υδροηλεκτρικών σταθμών (1 0'-1 1 '-12'-1 3 ) που περιστρέφονται λόγω της ταχύτητα του νερού που δημιουργείται. Οι υδροστρόβιλοι είναι συνδεδεμένοι με τις ηλεκτρογεννήτριες και έτσι παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Έξω από την πλωτή δεξαμενή (1) υπάρχουν σφαιρικές τάπες (18'-19’-20'-21 ') οι οποίες πιέζουν τα κυκλικά στόμια των αγωγών (6'-7'-8'-9') με μικρή δύναμη μέσω τύπων ελατηρίων (22'-23 -24'-25'). Τα ελατήρια (22’-23'-24'-25') έχουν μικρή σταθερά k (σταθερά Hook) για να μπορούν να ανοίγουν κατά τη διάρκεια εκτόνωσης του νερού με τη μέθοδο Υδροπηνίου (14'-1 5'-16'-17').

Το συγκριτικό πλεονέκτημα του συγκεκριμένου καινοτόμου συστήματος σε σχέση με τις ήδη υπάρχουσες νέες τεχνολογίες στο τομέα της παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές που υπάρχουν στην αγορά, έγκειται στην συνεχή παραγωγή ενέργειας από την θάλασσα που αποτελεί ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, δηλαδή λειτουργεί 24 ώρες το εικοσιτετράωρο. Έχει την δυνατότητα της συνεχούς παραγωγής ενέργειας χωρίς κατανάλωση καυσίμων και χωρίς την χρήση μπαταριών έχοντας ως προδιαγραφή ασφαλώς τη μηδενική εκπομπή ρύπων. Επιπρόσθετα, μεταξύ των πλεονεκτημάτων από την λειτουργία της παρούσας εφευρέσεως συγκαταλέγονται η προστασία και η αναβάθμιση του περιβάλλοντος γενικά και του θαλασσίου ειδικότερα.

Με αυτό τον τρόπο πετυχαίνεται η πρόληψη και καταπολέμησης της ρύπανσης.

Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα έχουν ποικίλες εφαρμογές για το θαλάσσιο περιβάλλον και σημαντική συνεισφορά στη Μπλε Ανάπτυξη (Blue Growth). Ενδεικτικά ως εφαρμογές αναφέρονται οι εξής: α) η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας τόσο για κοινή χρήση όσο και σε μεγάλες υποδομές που βρίσκονται στην παράκτια ζώνη (ηλεκτροδότηση σε λιμάνια, βιομηχανίες κ.λ.π), β) η αυτοτροφοδότηση πλωτών μετρητικών σταθμών που λειτουργούν στο θαλάσσιο περιβάλλον τόσο για θέματα πολιτικής προστασίας όσο και σε θέματα εθνικής ασφάλειας, γ) η παροχή ενέργειας σε πλωτές κατασκευές της ανοιχτής θάλασσας για υποστήριξη σκαφών.

Ωστόσο όμως, εκτός από τη θάλασσα τα πλωτά συστήματα έχουν εφαρμογή και σε λίμνες, ποτάμια και σε χερσαίο χώρο, με χρήση είτε υφάλμυρου νερού είτε γλυκού νερού καθώς επίσης και σε υπόγειες πηγές που εκβάλλουν στο θαλάσσιο χώρο.

Claims (9)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ

1.Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα χαρακτηρίζονται από:

την τοποθέτηση ενός υδροηλεκτρικού σταθμού (4) ή περισσότερων υδροηλεκτρικών σταθμών (συμπεριλαμβανομένου υδροστροβίλου και ηλεκτρογεννήτριας) παραγωγής ενέργειας μέσα σε πλωτή δεξαμενή με διπλά τοιχώματα (1), που βυθιζόμενη στη θάλασσα, ανοίγοντας την βάνα (2) εισέρχεται το νερό μέσω του αγωγού (3) στον υδροστρόβιλο ο οποίος είναι συνδεδεμένος με την ηλεκτρογεννήτρια και παράγεται ηλεκτρική ενέργεια και μέσω Υδροπηνίου (5) εκτονώνεται το νερό ξανά στη θάλασσα.

2. Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα σύμφωνα με την αξίωση 1 χαρακτηρίζονται από την αξιοποίηση της μεθόδου Υδροπηνίου για την εκτόνωση του νερού χωρίς κατανάλωση ενέργειας.

3. Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2 χαρακτηρίζονται από το ότι βυθιζόμενα στη θάλασσα λειτουργούν χωρίς την ύπαρξη υψομετρικής διαφοράς.

4. Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 έως 3 χαρακτηρίζονται από την συνεχή παραγωγή ενέργειας, 24 ώρες το εικοσιτετράωρο, με την χρήση της θάλασσας που αποτελεί ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.

5. Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 έως 4 χαρακτηρίζονται από την παραγωγή ενέργειας χωρίς κατανάλωση καυσίμων και χωρίς την χρήση μπαταριών έχοντας ως προδιαγραφή ασφαλώς τη μηδενική εκπομπή ρύπων και ως εκ τούτου και του διοξειδίου του άνθρακα.

6. Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 έως 5 χαρακτηρίζονται από τη συμβολή τους στην προστασία του περιβάλλοντος σύμφωνα με την στρατηγική πολιτική για την παγκόσμια κλιματική αλλαγή.

7. Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 έως 6 χαρακτηρίζονται από την εφαρμογής τους και σε λίμνες και σε ποτάμια, καθώς και σε χερσαίο χώρο με χρήση είτε υφάλμυρου νερού είτε γλυκού νερού.

8. Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 έως 7 χαρακτηρίζονται από την εφαρμογής τους και σε υπόγειες πηγές που εκβάλλουν στο θαλάσσιο χώρο.

9. Τα Πλωτά Συστήματα παραγωγής ενέργειας από τη θάλασσα σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 έως 8 χαρακτηρίζονται από την εφαρμογής τους στην ηλεκτροδότηση λιμανιών, βιομηχανιών, κ.λ.π..