ITNA20070075A1 - CONVERSION SYSTEM OF THE ENERGY OF THE WAVE MOTION IN ELECTRICAL ENERGY - (MARINE ENERGY STATION) - Google Patents

CONVERSION SYSTEM OF THE ENERGY OF THE WAVE MOTION IN ELECTRICAL ENERGY - (MARINE ENERGY STATION) Download PDF

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ITNA20070075A1
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IT
Italy
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converting
motion
electrical energy
marine
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Italian (it)
Inventor
Ennio Italico Noviello
Michele Ramaglia
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Adiramef S R L
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Description

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

1. Premessa 1. Introduction

L'inevitabile graduale esaurimento dei combustibili fossili e l'aumento dei costi di produzione stanno sempre più spostando l’attenzione della ricerca verso nuovi e migliori metodi per la produzione di energia, con particolare attenzione verso le energie rinnovabili. Secondo la più diffusa cultura tecnologia, si definiscono fonti energetiche rinnovabili, quelle fonti per le quali la durata del ciclo di utilizzo è paragonabile a quella della rigenerazione. Sono considerate fonti energetiche nuove e rinnovabili (FENR): il sole, il vento, l'energia idraulica, le risorse geotermiche, le maree e il moto oiidoso. L’energia delle onde del mare è enorme ed è circa 70Kw/m del fronte d’onda. Le onde si muovono per chilometri senza perdere la loro potenza. Tutta l’energia è concentrata vicino al livello dell’acqua e solo una piccola parte d’energia migra alla profondità di 50 metri sotto il livello dell’acqua. Questo significa che, comparata ad altre risorse rinnovabili (sole, vento), è una risorsa energetica molto concentrata che varia molto meno delle altre durante il giorno. Infatti, le fonti eoliche e solari sono particolarmente criticabili per la loro imprevedibilità: il vento può trasformarsi all'improwiso in bonaccia e le nuvole possono in qualsiasi momento ridurre la forza del sole. 11 mare invece, non si ferma mai. Il moto ondoso oceanico produce un'energia che opportunamente sfruttata può essere in grado di alimentare l'intero fabbisogno energetico mondiale. The inevitable gradual depletion of fossil fuels and the increase in production costs are increasingly shifting the focus of research towards new and better methods for producing energy, with particular attention to renewable energy. According to the most widespread technological culture, renewable energy sources are defined as those sources for which the duration of the cycle of use is comparable to that of regeneration. The following are considered new and renewable energy sources (FENR): the sun, wind, hydraulic energy, geothermal resources, tides and oily motion. The energy of the sea waves is enormous and is about 70Kw / m of the wave front. Waves move for miles without losing their power. All energy is concentrated near the water level and only a small part of the energy migrates to a depth of 50 meters below the water level. This means that, compared to other renewable resources (sun, wind), it is a very concentrated energy resource that varies much less than others during the day. In fact, wind and solar sources are particularly criticized for their unpredictability: the wind can suddenly turn into a calm state and the clouds can reduce the strength of the sun at any time. The sea, on the other hand, never stops. The ocean wave motion produces an energy that, when properly exploited, can be able to feed the entire world energy needs.

2. Stato dell’arte 2. State of the art

In linea di principio esistono differenti modi di convertire energie presenti nel mare in energia elettrica. Analizziamo le principali modalità: In principle, there are different ways of converting energies present in the sea into electrical energy. Let's analyze the main methods:

• Energia delle correnti marine: è molto intensa in alcune zone e può essere utilizzata sfruttando sistemi simili agli impianti eolici, che generano elettricità con il vento. Naturalmente le eliche utilizzate sono diverse, a causa della densità molto maggiore dell'acqua rispetto all'aria e di una velocità mediamente più bassa. • Energy of sea currents: it is very intense in some areas and can be used by exploiting systems similar to wind farms, which generate electricity with the wind. Of course, the propellers used are different, due to the much greater density of water than air and an average lower speed.

• Energia delle maree: la tecnica energetica sfrutta il dislivello tra l’alta marea e la bassa marea: la cosiddetta ampiezza di marea. La differenza di livello del mare tra alta e bassa marea in alcune zone localizzate intorno agli oceani, raggiunge e supera i 10 metri. Gli impianti sono simili a quelli idroelettrici: una diga trattiene l'acqua in un bacino al livello dell'alta marea e la fa uscire in mare aperto quando c'è bassa marea; nel momento in cui il bacino si è livellato al mare, si chiudono le condotte e si riaprono quando il mare, prossimo all'alta marea, lo riempie nuovamente. • Tidal energy: the energy technique exploits the difference in height between high tide and low tide: the so-called tidal amplitude. The difference in sea level between high and low tide in some areas located around the oceans reaches and exceeds 10 meters. The plants are similar to hydroelectric ones: a dam holds water in a basin at high tide level and releases it into the open sea when there is low tide; when the basin is leveled to the sea, the pipelines close and reopen when the sea, close to high tide, fills it again.

Energia dalle correnti marine e di marea: l’energia dalle correnti di marea è una delle fonti più interessanti ed inesplorate tra le fonti di energie rinnovabili. Le turbine per lo sfruttamento delle correnti marine possono essere (come per le tecnologie eoliche) ad asse orizzontale o ad asse verticale. Le turbine ad asse orizzontale sono più adatte alle correnti marine costanti, come quelle presenti nel Mediterraneo, mentre le turbine ad asse verticale sono più adatte alle correnti di marea per il fatto che queste cambiano direzione, di circa 180 gradi, più volte nell'arco della giornata. Differenza di temperatura: in questo caso l’energia viene ottenuta dal mare sfruttando la differenza di temperatura tra l'acqua in superficie e quella presente a diversi metri di profondità. L'energia solare assorbita dalla superficie del mare la riscalda, creando una differenza di temperatura fra le acque superficiali, che possono raggiungere i 25-28 gradi centigradi, e quelle situate per esempio ad una profondità di 600 metri, che non superano i 6-7 gradi centigradi. Le acque superficiali, più calde, consentono di far evaporare sostanze come ammoniaca e fluoro; i vapori ad alta pressione mettono in moto una turbina e un generatore di elettricità, passano in un condensatore e tornano allo stato liquido raffreddati dall'acqua aspirata dal fondo. Una differenza di 20 gradi centigradi basta a garantire la produzione di una quantità di energia economicamente sfruttabile. Energy from sea and tidal currents: energy from tidal currents is one of the most interesting and unexplored sources of renewable energy sources. Turbines for the exploitation of sea currents can be (as for wind technologies) with a horizontal axis or with a vertical axis. Horizontal axis turbines are more suitable for constant sea currents, such as those present in the Mediterranean, while vertical axis turbines are more suitable for tidal currents due to the fact that they change direction, by about 180 degrees, several times in the arc. of the day. Temperature difference: in this case the energy is obtained from the sea by exploiting the temperature difference between the surface water and that present at several meters of depth. The solar energy absorbed by the sea surface heats it, creating a difference in temperature between the surface waters, which can reach 25-28 degrees centigrade, and those located for example at a depth of 600 meters, which do not exceed 6- 7 degrees centigrade. The warmer surface waters allow substances such as ammonia and fluorine to evaporate; the high-pressure vapors set in motion a turbine and an electricity generator, pass through a condenser and return to the liquid state cooled by the water sucked from the bottom. A difference of 20 degrees centigrade is enough to guarantee the production of an economically exploitable quantity of energy.

• Energia delle onde: si può usare tale energia sfruttando il movimento di galleggianti ancorati al fondo del mare con dei cavi che si avvolgono e svolgono sull'asse di un alternatore, oppure sfruttando il movimento delfaria al di sopra delle onde, ma si è ancora in fase sperimentale. Sono allo studio ipotesi per concentrare e focalizzare le onde in modo da aumentarne l’altezza e il potenziale di conversione in energia elettrica Altre ipotesi prevedono invece di utilizzare le variazioni di pressione che si riscontrano al di sotto della superficie del mare, altre utilizzano dei galleggianti che "copiano" il moto ondoso trasferendolo a dei generatori per mezzo di pistoni idraulici (mossi dall’acqua). • Wave energy: this energy can be used by exploiting the movement of floats anchored to the seabed with cables that wind and unwind on the axis of an alternator, or by exploiting the movement of the air above the waves, but it is still in the experimental phase. Hypotheses are being studied to concentrate and focus the waves in order to increase their height and the potential for conversion into electrical energy Other hypotheses foresee instead of using the pressure variations found below the sea surface, others use floats that "copy" the wave motion by transferring it to generators by means of hydraulic pistons (moved by the water).

Alcune applicazioni Some applications

La prima stazione a energia del moto ondoso del mondo che è stata costruita fa uso di un impianto a colonna d'acqua oscillante è costituito da una camera posta lungo il litorale in cui l'acqua entra ed esce liberamente. All'ingresso dell'acqua, l'aria presente nella camera si comprime e, passando attraverso un foro, viene sospinta verso una turbina, che entra in movimento. Quando l'acqua esce dalla camera, il risucchio d'aria mantiene in movimento la turbina Quest’ultima aziona un generatore che converte l'energia in elettricità. The first wave energy station in the world that was built makes use of an oscillating water column system and consists of a chamber located along the coast where water enters and exits freely. At the entrance of the water, the air present in the chamber compresses and, passing through a hole, is pushed towards a turbine, which starts moving. When the water leaves the chamber, the suction of air keeps the turbine in motion. The latter drives a generator that converts energy into electricity.

Esistono poi le centrali elettriche galleggianti che comprendono sostanzialmente tre componenti: Then there are floating power plants which basically comprise three components:

S due riflettori d'onda, che convogliano le onde in arrivo in direzione di una rampa; S two wave reflectors, which convey incoming waves in the direction of a ramp;

S uno scafo con una rampa curva, su cui l'acqua affluisce in un bacino d'accumulazione sopra il livello del mare; S a hull with a curved ramp, over which the water flows into a reservoir above sea level;

un certo numero di turbine Kaplan, attraverso le quali l'acqua del bacino d'accumulazione defluisce nuovamente in mare producendo elettricità. In Scozia è stato sviluppato un sistema galleggiante che converte il movimento delle onde di superficie in pressione pneumatica che fa girare delle turbine. In Inghilterra, è stato realizzato un meccanismo, installato a riva, che sfrutta l'infrangersi delle onde per comprimere aria in una camera di cemento che va poi a muovere un generatore. a number of Kaplan turbines, through which the water from the reservoir flows back into the sea, producing electricity. A floating system has been developed in Scotland that converts the movement of surface waves into pneumatic pressure that drives turbines. In England, a mechanism was built, installed on the shore, which uses the breaking of the waves to compress air in a concrete chamber which then moves a generator.

In Portogallo, è stato realizzato un altro prodotto che trae sempre energia dal mare ma che invece di sfruttare le correnti utilizza come fonte energetica il moto ondoso. Trattasi di grandi "serpentoni" galleggianti formati da diversi tronconi rigidi collegati tra loro da snodi meccanici. Il moto ondoso fa ondeggiare i tronconi variando continuamente l'angolo di apertura degli snodi, e il movimento di questi ultimi viene utilizzato da generatori per convertire l'energia cinetica in elettricità. In Portugal, another product has been created which always draws energy from the sea but which instead of exploiting currents uses wave motion as an energy source. These are large floating "snakes" formed by various rigid sections connected to each other by mechanical joints. The wave motion causes the stubs to sway by continuously varying the opening angle of the joints, and the movement of the latter is used by generators to convert kinetic energy into electricity.

Per quanto riguarda i piccoli impianti idroelettrici sono generalmente “ad acqua fluente”: cioè la turbina produce elettricità quando l’acqua è disponibile nel fiume, senza che siano previsti sbarramenti. Quando il corso d’acqua è in magra e la portata scende al di sotto di un certo valore predeterminato, la produzione di energia cessa. Questo significa, ovviamente, che piccoli impianti indipendenti non sono in grado di fornire energia con continuità, almeno che essi non siano dimensionati in modo tale da avere sempre acqua sufficiente per funzionare, o siano costruiti dei bacini di accumulo. As for small hydroelectric plants, they are generally "run-of-the-river": that is, the turbine produces electricity when water is available in the river, without any barriers. When the watercourse is lean and the flow falls below a certain predetermined value, the production of energy ceases. This obviously means that small independent plants are not able to supply energy continuously, unless they are sized in such a way as to always have enough water to function, or storage basins are built.

Inoltre, finora le centrali sperimentali basate sul moto ondoso hanno creato qualche problema al paesaggio. Per evitare grandi dispersioni d'energia, infatti, le centrali devono essere localizzate nei pressi dei centri di consumo (es. città costiere, isole ecc.) deturpando la vista sull'orizzonte marino. L'impatto sul paesaggio è stato rimosso solo utilizzando centrali sommerse. I nuovi impianti somigliano ad una serie di boe ancorate al fondale, completamente sommerse e pertanto invisibili. Il continuo moto ondoso sottopone a movimento i cilindri galleggianti generando elettricità. Furthermore, wave-based experimental power plants have so far created some problems for the landscape. In fact, to avoid large energy losses, the power stations must be located near the consumption centers (eg coastal cities, islands, etc.), disfiguring the view of the marine horizon. The impact on the landscape was removed only by using submerged power plants. The new plants resemble a series of buoys anchored to the seabed, completely submerged and therefore invisible. The continuous wave motion subjects the floating cylinders to movement, generating electricity.

3. L’idea innovativa, i principi e la tecnologia sfruttata 3. The innovative idea, the principles and the technology used

La presente invenzione può essere rappresentata con lo schema a blocchi riportato in Tav. 1. Essa può essere pensata come l’insieme di 4 sottosistemi (A,B,C e D in Tav. 1) che sinergicamente concorrono alla generazione di energia elettrica sfruttando il moto ondoso (rullio e beccheggio), l’azione del vento e differenze di temperatura esistenti a diverse quote dei fondali marini. In particolare è possibile parlare di un sistema per la produzione dell’eiìergia elettrica costituito da un natante composto da: The present invention can be represented with the block diagram shown in Table 1. It can be thought of as the set of 4 subsystems (A, B, C and D in Table 1) which synergistically contribute to the generation of electricity by exploiting wave motion (roll and pitch), wind action and temperature differences existing at different altitudes of the seabed. In particular, it is possible to speak of a system for the production of electricity consisting of a vessel consisting of:

- sottosistema A, formato da uno scafo con bracci oscillanti e galleggianti per rilevare il moto ondoso, da mezzi per convertire l’energia delle onde in energia meccanica utile, nonché da dispositivi per convertire tale energia in energia elettrica. - subsystem A, consisting of a hull with swinging and floating arms to detect wave motion, means to convert wave energy into useful mechanical energy, as well as devices to convert this energy into electrical energy.

- sottosistema B, costituito da contenitori con gas speciali disciolti che “agitati” dal moto ondoso generano una sovrappressione che viene sfruttata per attivare apposite turbine a gas. - subsystem B, consisting of containers with special dissolved gases that “agitated” by the wave motion generate an overpressure which is exploited to activate special gas turbines.

- sottosistema C, consistente in un apparato velico che, sollecitato dal vento, mette in movimento il natante in un perimetro definito, consentendo ad appositi “mulini” rotanti sulla superficie del mare di caricare alcuni alternatori in asse. - subsystem C, consisting of a sail system which, when stressed by the wind, sets the vessel in motion within a defined perimeter, allowing special “mills” rotating on the surface of the sea to load some alternators on axis.

- Sottosistema D, consistente in grappoli di termocoppie di potenza che funzionano per differenza di temperature, e generano energia per alimentare servizi ausiliari e di sicurezza. - Subsystem D, consisting of clusters of power thermocouples that work by difference in temperatures, and generate energy to power auxiliary and safety services.

Il natante viene varato ed ormeggiato attraverso sistemi elastici per il posizionamento in mare, lontano dalla costa, in prossimità di acque profonde e zone con forti correnti. Con l’ausilio di bracci oscillanti (sistema di leve opportunamente progettato - Tav. 7) incernierati sulle pareti dello stesso natante si è in grado di rilevare il moto ondoso e quindi trasferire l’energia cinetica del fronte d’onda, con movimento di bracci e leve, ad un sistema di accumulo di energia potenziale presente sullo scafo. The vessel is launched and moored through elastic systems for positioning in the sea, away from the coast, near deep waters and areas with strong currents. With the aid of oscillating arms (suitably designed lever system - Table 7) hinged on the walls of the same vessel, it is possible to detect the wave motion and then transfer the kinetic energy of the wave front, with movement of the arms and levers, to a potential energy storage system present on the hull.

Il sistema di accumulo (6; Tav. 2) immagazzina energia potenziale ed, attraverso una serie di molle a nastro e giunti opportunamente progettati, mette in moto alcuni alberi. The storage system (6; Table 2) stores potential energy and, through a series of suitably designed band springs and joints, sets some shafts in motion.

Il moto dei diversi alberi è poi convertito, attraverso un sistema a ruote dentate e giunti (7; Tav. 2) nel moto rotatorio unidirezionale di un unico albero. Tale moto è trasferito, attraverso un manovellismo (trasforma il moto rotatorio in un moto oscillante), ad una biella che funge da pendolo (Tav. 5). Questo ultimo è dotato alla sua estremità di un magnete permanente (rotore) che muovendosi in un sistema a guide e bobine (statore) genera una campo magnetico e quindi una forza elettromotrice utilizzabile come energia elettrica da trasferire verso terra. The motion of the different shafts is then converted, through a system of toothed wheels and joints (7; Tab. 2), into the unidirectional rotary motion of a single shaft. This motion is transferred, through a crank mechanism (it transforms the rotary motion into an oscillating motion), to a connecting rod which acts as a pendulum (Table 5). The latter is equipped at its end with a permanent magnet (rotor) which, moving in a guide and coil system (stator), generates a magnetic field and therefore an electromotive force that can be used as electrical energy to be transferred to the ground.

Inoltre, l’utilizzo del sistema velico (in grado di far traslare lo scafo in qualsiasi direzione e riportarlo alla sua posizione originale grazie a molle di regolazione a bordo), dei gas speciali (disciolti in liquido che sfruttano l’emulsione per creare sovrapressioni) e termocoppie di potenza di profondità, crea energia aggiuntiva sia per servizi ausiliari e sia per sopperire i cali di energia dovuti ad eventuali cali del moto ondoso. In addition, the use of the sail system (able to translate the hull in any direction and bring it back to its original position thanks to on-board adjustment springs), special gases (dissolved in liquid that exploit the emulsion to create overpressures) and depth power thermocouples, creates additional energy both for auxiliary services and to compensate for the power drops due to possible drops in wave motion.

Il sistema ideato è tale da permettere di generare energia anche con piccole variazioni del moto ondoso, sfruttando cioè anche ampiezze d’onda molto piccole. Per far ciò sfrutta la forma dello scafo che sarà tale da favorire le oscillazioni anche a fronte di piccole sollecitazioni, in modo da creare un moto relativo tra scafo e bracci (utilizzo dei movimenti di rullio e beccheggio) mantenendo sempre in movimento l’intero sistema. Inoltre i bracci possono essere dimensionati in modo da sfruttare al meglio la relazione matematica relativa al “momento di una forza”. Infatti dato che il momento di una forza M = F x b, dove “F” è la forza delle onde che insiste sui galleggianti posti alle estremità dei bracci del natante e “b” è la distanza di tali galleggianti dal fulcro di leva, definito il Momento desiderato e nota la forza di sollecitazione delle onde (variabile anche con la superficie dei galleggianti), è possibile dimensionare il braccio per ottenere l’energia meccanica necessaria al funzionamento del sistema. The system devised is such as to allow the generation of energy even with small variations in the wave motion, that is, exploiting even very small wave amplitudes. To do this, it exploits the shape of the hull which will be such as to favor the oscillations even in the face of small stresses, in order to create a relative motion between the hull and the arms (use of the rolling and pitching movements) keeping the entire system in motion. . Furthermore, the arms can be sized in order to make the most of the mathematical relationship relating to the "moment of a force". In fact, given that the moment of a force M = F x b, where "F" is the force of the waves insisting on the floats placed at the ends of the arms of the vessel and "b" is the distance of these floats from the lever fulcrum, defined as the At the desired moment and when the stress force of the waves is known (also variable with the surface of the floats), it is possible to size the arm to obtain the mechanical energy necessary for the operation of the system.

Oltre a ciò, l’insieme di leve per trasferire il moto ondoso al sistema di accumulo sarà tale da sfruttare sia il movimento delle onde in fase crescente che calante, cioè sia quando i bracci avranno un movimento verso l’alto grazie alla forza delle onde, che quando si porteranno verso il basso sottoposti alla forza di gravità. Il trovato risolve anche i problemi legati alla non costanza ed imprevedibilità delle onde stesse, poiché è in grado di raccogliere l’energia (attraverso bracci oscillanti), di accumularla e di trasformarla gradualmente in energia elettrica assicurando così una erogazione costante. L’energia generata dai gas speciali e dal sistema velico contribuirà a mantenere una fornitura di energia elettrica costante. In addition to this, the set of levers to transfer the wave motion to the accumulation system will be such as to exploit both the movement of the waves in the increasing and decreasing phase, that is, both when the arms have an upward movement thanks to the force of the waves. , which when they go down under the force of gravity. The invention also solves the problems related to the non-constancy and unpredictability of the waves themselves, since it is able to collect energy (through oscillating arms), accumulate it and gradually transform it into electrical energy, thus ensuring a constant supply. The energy generated by the special gases and the sailing system will help maintain a constant supply of electricity.

Il sistema velico oltre a contribuire alla generazione di energia (come vedremo in seguito) conferisce all’ insieme un aspetto simile a quello di una barca a vela riducendo al minimo l’impatto sul paesaggio. The sailing system, in addition to contributing to the generation of energy (as we will see later), gives the whole an appearance similar to that of a sailboat, minimizing the impact on the landscape.

Tale impianto è dimensionabile a piacimento, con costi ridotti essendo uno scafo essenzialmente privo di elevate tecnologie, arredi, ecc., ed è quindi possibile utilizzare l’invenzione in oggetto sia per generare grosse quantità di energia sia per contesti di piccola potenza, tipo isole dove è spesso complicato far arrivare lunghi cavi dalla terra ferma. Per quanto detto, il funzionamento di questo impianto rappresenta un’innovazione rispetto ai sistemi presenti ad oggi e richiamati nel par. 2. This system can be sized at will, with reduced costs being a hull essentially devoid of high technologies, furnishings, etc., and it is therefore possible to use the invention in question both to generate large quantities of energy and for low-power contexts, such as islands. where it is often difficult to get long cables from the mainland. For what has been said, the operation of this system represents an innovation compared to the systems present to date and referred to in par. 2.

4. La realizzazione dell’applicazione (elementi costitutivi e funzionamento) 4. Implementation of the application (constituent elements and operation)

Si è ritenuto opportuno descrivere di seguito il trovato della presente invenzione nella sua struttura di base ed indicare le possibili varianti che possono permettere di ottimizzare l’invenzione. Inoltre nelle tavole allegate vengono riportati il disegno base ed i dettagli di alcuni particolari o varianti applicabili. It was considered appropriate to describe below the invention of the present invention in its basic structure and indicate the possible variants that can allow to optimize the invention. Furthermore, the attached tables show the basic design and the details of some applicable details or variants.

4.1 Scafo 4.1 Hull

Lo scafo galleggiante (1; Tav. 2) costituisce la struttura su cui viene posto tutto il sistema, ad esso sono collegati il sistema a bracci oscillanti (2-3; Tav. The floating hull (1; Tab. 2) constitutes the structure on which the whole system is placed, the oscillating arm system (2-3; Tab.

2), il sistema velico (12; Tav. 3) ed i contenitori di gas speciale (14; Tav. 2). Esso è studiato per favorire il movimento relativo rispetto ai bracci in modo da amplificare anche situazioni di moto ondoso con ampiezza d’onda ridotta (piccole sollecitazioni). 2), the sailing system (12; Tab. 3) and the special gas containers (14; Tab. 2). It is designed to facilitate relative movement with respect to the arms in order to also amplify wave motion situations with reduced wave amplitude (small stresses).

4.2 Bracci oscillanti 4.2 Swinging arms

Il sistema prevede l’utilizzo di bracci oscillanti (2-3; Tav. 2) con galleggianti (4; Tav. 2) che attraverso un sistema di leve, rilevano il moto ondulatoria delle onde per trasferirlo ad un sistema di accumulo di energia potenziale situato sullo scafo. Il numero di bracci oscillanti può variare in base alle dimensioni del natante e alla scelta di sfruttare solo i contributi del movimento ondoso dovuti al rollio oppure anche quelli dovuti al beccheggio. The system involves the use of oscillating arms (2-3; Table 2) with floats (4; Table 2) which, through a system of levers, detect the wave motion of the waves to transfer it to a potential energy storage system located on the hull. The number of oscillating arms can vary according to the size of the vessel and the choice of exploiting only the contributions of the wave movement due to rolling or even those due to pitching.

Il tipico braccio oscillante che sarà utilizzato è costituito da: The typical swing arm that will be used consists of:

una leva primaria (2; Tav. 2 e Tav. 3), da un lato incernierata sullo scafo e dall’altro collegata con i galleggianti (4; Tav. 2). a primary lever (2; Table 2 and Table 3), on one side hinged to the hull and on the other connected to the floats (4; Table 2).

una di leva secondaria (3; Tav. 2), con tre punti fissi. Un primo di aggancio alla leva primaria, un secondo di fissaggio ad una cerniera sullo scafo (5; Tav. 3) ed un terzo punto di collegamento ad un albero (10; Tav. 4) fissato internamente allo scafo e che a sua volta si collega con il sistema di accumulo di energia potenziale (sistema a molla). Tale leva è composta da una serie di bielle (3a; Tav. 3) e da una (3b; Tav. 3-4) o due “chiavi a cricchetto” (3c; Tav. 4). L’insieme di bielle è assemblato in modo da massimizzare l’ampiezza dell’angolo di rotazione della “chiave a cricchetto” (vedi Tav. 7) durante ogni fase di flusso e riflusso, o meglio di fronte d’onda alto e basso. In tal modo si ottiene il caricamento del sistema a molle anche con piccoli spostamenti della leva principale (piccola ampiezza del moto ondoso). La chiave a cricchetto è formata da un’asta di manovra con meccanismo a cricchetto, essa permette di serrare (caricare la molla) se ruotata in un senso e di girare libera se ruotata nell'altro. a secondary lever (3; Tab. 2), with three fixed points. A first for attachment to the primary lever, a second for attachment to a hinge on the hull (5; Tab. 3) and a third connection point to a shaft (10; Tab. 4) fixed internally to the hull and which in turn is connects with the potential energy storage system (spring system). This lever is made up of a series of connecting rods (3a; Tab. 3) and one (3b; Tab. 3-4) or two "ratchet wrenches" (3c; Tab. 4). The set of connecting rods is assembled in such a way as to maximize the amplitude of the rotation angle of the "ratchet" (see Table 7) during each phase of ebb and flow, or rather in the high and low wave front. In this way the loading of the spring system is obtained even with small movements of the main lever (small amplitude of the wave motion). The ratchet wrench is made up of an operating rod with a ratchet mechanism, it allows you to tighten (load the spring) if rotated in one direction and to turn freely if rotated in the other.

Il sistema di leve secondario con una “chiave a cricchetto” (3b; Tav.3-4) sarà in grado di sfruttare il movimento delle onde in fase di risalita e quindi comporterà un caricamento delle molle in modo destrorso, invece l’utilizzo di una seconda “chiave a cricchetto” (3c; Tav. 4) con funzionamento inverso alla precedente, consente di sfruttare anche la fase di discesa e quindi di caricare un differente sistema di molle sinistrorso. In tal modo sarà possibile sfruttare sia il flusso che il riflusso del moto ondoso senza perdere nessuna sollecitazione, ai fini di accumulare il massimo di energia potenziale possibile. Sinteticamente, il movimento ondulatorio del mare sollecita i bracci oscillanti attraverso l’azione delle onde sui galleggianti, in tal modo ogni braccio è sottoposto ad una forza che attraverso l’insieme di leve descritto si trasferisce alla “chiave a cricchetto” che a sua volta “carica” il sistema di accumulo di energia potenziale (6; Tav. 2). Nel momento in cui la forza del moto ondoso viene a mancare i bracci sottoposti alla forza di gravità tornano in posizione di “riposo”. Infatti il sistema di leve è tale da applicare un momento torcente al complesso di molle quando il galleggiante è sottoposto ad una forza verso l’alto e gira a vuoto quando tale forza viene a mancare (viceversa per la seconda chiave a cricchetto) ed è sottoposto alla sola forza di gravità. The secondary lever system with a "ratchet wrench" (3b; Table 3-4) will be able to exploit the movement of the waves during the ascent phase and therefore will involve a clockwise loading of the springs, instead of using a second “ratchet wrench” (3c; Tab. 4) with reverse operation to the previous one, also allows to take advantage of the descent phase and therefore to load a different left-handed spring system. In this way it will be possible to exploit both the ebb and flow of the wave motion without losing any stress, in order to accumulate the maximum possible potential energy. Briefly, the undulatory movement of the sea stresses the swinging arms through the action of the waves on the floats, in this way each arm is subjected to a force which, through the set of levers described, is transferred to the "ratchet" which in turn It "charges" the potential energy storage system (6; Table 2). When the force of the wave motion fails, the arms subjected to the force of gravity return to the "rest" position. In fact, the system of levers is such as to apply a twisting moment to the spring assembly when the float is subjected to an upward force and turns idle when this force is lacking (vice versa for the second ratchet wrench) and is subjected to to the force of gravity alone.

Il trovato descritto può prevedere oltre ad un sistema di leveraggio che sfrutta il movimento di rollio (rotazione rispetto all’asse longitudinale), anche un analogo sistema che sfrutta quello di beccheggio (rotazione rispetto all’asse trasversale). Un esempio dei bracci anteriore e posteriore è riportato in Tav. 9, Esso si differenzia da quelli laterali per la forma dei galleggianti, che è tale da garantire una migliore orientabilità del natante durante il suo movimento. The described invention can provide, in addition to a leverage system that uses the rolling movement (rotation with respect to the longitudinal axis), also a similar system that uses the pitching system (rotation with respect to the transverse axis). An example of the front and rear arms is shown in Table 9, It differs from the lateral ones for the shape of the floats, which is such as to ensure a better adjustability of the vessel during its movement.

4.3 Sistema di accumulo energia potenziale 4.3 Potential energy storage system

Il sistema di accumulo energia potenziale (6; Tav. 2) trasforma l’energia cinetica dei bracci oscillanti in energia potenziale e, successivamente, riconverte tale energia in un moto rotatorio. The potential energy storage system (6; Table 2) transforms the kinetic energy of the swinging arms into potential energy and, subsequently, converts this energy back into a rotary motion.

L’impianto di accumulo energia potenziale è costituito da un insieme di molle unite tra loro da giunti viscosi. Il funzionamento è tale che la prima molla si carica (grazie all’azione delle “chiavi a cricchetto”) e trasferisce il suo moto alle molle successive attraverso alcuni giunti, nel momento in cui tutte le molle dovessero essere cariche i giunti sono tali da far slittare le molle tra loro in modo da evitarne l’eccessiva compressione e quindi la rottura. L’energia accumulata dal sistema a “molle e giunti” viene trasferita ad un albero che comincia a ruotare (10; Tav. 4). In tal modo l’energia potenziale delle molle si trasforma in energia cinetica di un albero in rotazione. Le molle ed i giunti presenti (con ingranaggi tipo orologeria puramente meccanica), saranno tarati e dimensionati in modo da assicurare una rotazione dell’albero uniforme e continua. The potential energy storage system consists of a set of springs joined together by viscous joints. The operation is such that the first spring is loaded (thanks to the action of the "ratchet wrenches") and transfers its motion to the following springs through some joints, when all the springs should be loaded the joints are such as to cause slip the springs together in order to avoid excessive compression and therefore breakage. The energy accumulated by the "springs and joints" system is transferred to a shaft that begins to rotate (10; Table 4). In this way the potential energy of the springs is transformed into the kinetic energy of a rotating shaft. The springs and joints present (with purely mechanical clockwork type gears) will be calibrated and sized to ensure uniform and continuous shaft rotation.

4.4 Apparato di conversione del moto rotatorio di più alberi nel moto rotatorio di un albero - convertitore meccanico 4.4 Apparatus for converting the rotary motion of several shafts into the rotary motion of a shaft - mechanical converter

L’insieme degli alberi in rotazione (messi in movimento dai diversi sistemi di molle e giunti) sono innestati in un apparato definito “convertitore meccanico” (7;Tav. 2) in grado di convertire i differenti moti rotatori in ingresso nel moto rotatorio unidirezionale di un unico albero (8; Tav. 2), che si innesta nel “sistema a pendolo” (9; Tav. 2 e Tav. 5). Tale apparato sarà costituito da un insieme di giunti a frizione, alberi e ruote dentate progettati in modo calibrare opportunamente i diversi moti rotatori provenienti dai sistemi di accumulo energia e mettere in rotazione un unico albero. The set of rotating shafts (set in motion by the different spring and joint systems) are engaged in an apparatus called "mechanical converter" (7; Table 2) capable of converting the different incoming rotational motions into the unidirectional rotational motion of a single shaft (8; Tav. 2), which is inserted into the "pendulum system" (9; Tav. 2 and Tav. 5). This apparatus will consist of a set of friction joints, shafts and toothed wheels designed to suitably calibrate the different rotational motions coming from the energy storage systems and rotate a single shaft.

4.5 Meccanismo di conversione del moto rotatorio 4.5 Mechanism of conversion of rotary motion

L’albero uscente dal sistema precedente (8; Tav. 2) è inserito in un meccanismo di conversione del moto rotatorio in moto oscillatorio di un pendolo attraverso un apposito “manovellismo” (Tav. 5). In particolare (vedi Tav.5), l’albero in rotazione (8; Tav. 2) calettato nel punto “x” mette in rotazione la biella “A”, costringendo ad un movimento roto-traslatorio la biella “B”, che a sua volta induce la biella “C” ad un movimento oscillatorio (grazie alle biellette “D”) rispetto al punto “y” fisso. The shaft coming out of the previous system (8; Table 2) is inserted in a mechanism for converting the rotary motion into oscillatory motion of a pendulum through a special "crank mechanism" (Table 5). In particular (see Table 5), the rotating shaft (8; Table 2) keyed in point "x" rotates the connecting rod "A", forcing the connecting rod "B" to rotate-translational movement, which in turn, it causes the connecting rod "C" to oscillate (thanks to the connecting rods "D") with respect to the fixed "y" point.

In tal modo la rotazione del punto “x” si trasforma in una oscillazione del punto “z” (dove è posto un magnete) intorno ad “y”. In this way the rotation of the "x" point turns into an oscillation of the "z" point (where a magnet is placed) around "y".

Il meccanismo è tale da conferire alla biella un moto pari a quello di un pendolo avente angolo di rotazione di 142° e frequenze di oscillazione che possono variare dai 20 ai 200 cicli al minuto. Tale sistema a pendolo è innestato sullo scafo attraverso una apposita asta di fissaggio (11; Tav. 3). The mechanism is such as to give the connecting rod a motion equal to that of a pendulum having a rotation angle of 142 ° and oscillation frequencies that can vary from 20 to 200 cycles per minute. This pendulum system is engaged on the hull through a special fixing rod (11; Tab. 3).

4.6 Dispositivo di conversione del moto oscillatorio in energia 4.6 Device for converting oscillatory motion into energy

Il sistema a pendolo con magnete permanente (Tav. 5) è inserito in un dispositivo formato da guide e bobine innestato sullo scafo. Dato che il movimento del pendolo è oscillatorio, il sistema di bobine sarà di forma semicircolare parallela alla direzione percorsa dal pendolo, formando un sistema del tipo “rotore/statore”. The pendulum system with permanent magnet (Table 5) is inserted in a device formed by guides and coils inserted on the hull. Since the movement of the pendulum is oscillatory, the coil system will be semicircular in shape parallel to the direction traveled by the pendulum, forming a system of the "rotor / stator" type.

Quando il pendolo è in movimento, il magnete permanente posto alla sua estremità (rotore) si muove rispetto al sistema di bobine (statore), in tal modo si genera una forza elettromotrice che fa circolare nel circuito di bobine una corrente elettrica. When the pendulum is in motion, the permanent magnet placed at its end (rotor) moves with respect to the coil system (stator), thus generating an electromotive force which causes an electric current to circulate in the coil circuit.

Il funzionamento segue le logiche di un motore/altematore lineare così come rappresentato in Tav. 6. Il sistema così costituito non è altro che un alternatore in grado di generare energia elettrica che può essere monofase ma, se necessario, anche polifase. Tale energia può essere prelevata direttamente attraverso un cavo verso terra oppure essere accumulata. Operation follows the logic of a linear motor / alternator as represented in Table 6. The system thus constituted is nothing more than an alternator capable of generating electrical energy which can be single-phase but, if necessary, also poly-phase. This energy can be drawn directly through a cable to earth or be stored.

E’ possibile utilizzare un pendolo a più magneti distanziati tra loro di un angolo opportuno, in modo da sfruttare al massimo le piccole oscillazioni del pendolo realizzando un alternatore a più poli, tale da modulare le frequenza e la forma d’onda della tensione e corrente generata. It is possible to use a pendulum with several magnets spaced at an appropriate angle, in order to make the most of the small oscillations of the pendulum by creating a multi-pole alternator, such as to modulate the frequency and the waveform of the voltage and current. generated.

4.7 Sistema velico 4.7 Sail system

Quello che definiamo sistema velico è costituito da una struttura di vele (12; Tav. 3) che sfrutta il vento per mettere in movimento il natante e, quindi, permettere ad alcuni mulini girevoli presenti sullo scafo (13; Tav. 4), di ruotare grazie alla spinta dell’acqua causata dal movimento di traslazione del natante sulla stessa superficie del mare. I mulini mettono in rotazione degli alternatori calettati sullo stesso asse, e quindi, si genera ulteriore energia elettrica. Tale energia è utilizzata per caricare apposite batterie da sfruttare sia per i servizi ausiliari che per sopperire a momenti di ridimensionamento del moto ondoso. Il funzionamento prevede che lo scafo sia ancorato al fondo marino in modo non rigido. Si vogliono collegare allo scafo alcuni cavi con molle di regolazione che ne consentono una certa mobilità. Più specificamente, tale mobilità viene sfruttata per generare ulteriore energia elettrica, per mezzo della struttura velica (12; Tav. 3) che sfhitta l’energia eolica per far muovere il natante ed i mulini rotanti (13; Tav. 4) che collegati su un giunto unidirezionale, sfruttano il movimento sulla superficie del mare, e vanno a caricare due alternatori. In particolare, sullo scafo sono montati uno o più alberi con vele fisse e base rotante (Tav. 9). Tali alberi sono in grado di posizionarsi in direzione del vento, rilevata attraverso appositi sensori. Il vento fa muovere lo scafo, i mulini cominciano a girare e quindi a prelevare ulteriore energia. Ogni mulino si innesta su un giunto unidirezionale in grado di caricare l’alternatore in qualsiasi verso si muovi lo scafo (qualsiasi verso di rotazione dei mulini). Il moto del natante (e quindi il suo spostamento) permette di caricare delle molle che, una volta cariche, azioneranno un sistema di riposizionamento delle vele, tale da far ruotare l’albero attraverso cinematismi vari ed elettroconsensi, mettendo le stesse a “taglio” (parallele) rispetto al vento. A questo punto le molle di riposizionamento si scaricano riportando lo scafo in posizione originaria. Lo scafo si muoverà per una distanza definita e poi ritorna nella posizione precedente. I cavi che collegano in maniera elastica lo scafo con il fondale marino permettono di gestire i movimenti del natante ed attivare i sistemi albero-vele. What we call a sailing system consists of a structure of sails (12; Plate 3) that uses the wind to set the vessel in motion and, therefore, allows some revolving mills present on the hull (13; Plate 4) to rotate thanks to the thrust of the water caused by the translation movement of the vessel on the same surface of the sea. The mills rotate alternators keyed on the same axis, and therefore, further electricity is generated. This energy is used to charge special batteries to be exploited both for auxiliary services and to compensate for moments of resizing of the wave motion. The operation requires that the hull is anchored to the seabed in a non-rigid way. We want to connect to the hull some cables with adjustment springs that allow a certain mobility. More specifically, this mobility is exploited to generate further electricity, by means of the sail structure (12; Table 3) which displaces the wind energy to move the vessel and the rotating mills (13; Table 4) which are connected on a one-way joint, take advantage of the movement on the surface of the sea, and go to charge two alternators. In particular, one or more masts with fixed sails and rotating base are mounted on the hull (Table 9). These trees are able to position themselves in the direction of the wind, detected by special sensors. The wind makes the hull move, the mills begin to spin and therefore to draw more energy. Each mill engages on a one-way joint capable of loading the alternator in any direction the hull moves (any direction of rotation of the mills). The motion of the boat (and therefore its displacement) allows the springs to be loaded which, once loaded, will activate a repositioning system of the sails, such as to make the mast rotate through various kinematics and electro-consensus, putting them in a "cut" (parallel) to the wind. At this point the repositioning springs are released, bringing the hull back to its original position. The hull will move for a defined distance and then return to its previous position. The cables that connect the hull with the seabed in an elastic way allow you to manage the movements of the vessel and activate the mast-sails systems.

4.8 Contenitori di gas speciali, che reagiscono grazie al movimento Lateralmente allo scafo, in apposite staffe (15; Tav. 3), saranno posti alcuni contenitori con gas speciali, disciolti in liquidi particolari (14; Tav. 2), che grazie al movimento delle onde, vengono agitati e generano sovrappressione (applicazione dei principi di gas dinamica), tale aumento di pressione viene sfruttato (attraverso opportune valvole e condotti) per alimentare delle turbine a gas a loro volta collegate su alternatori. L’energia elettrica generata da tale sistema a gas e turbine permette di caricare apposite batterie da sfruttare per i servizi ausiliari o per sopperire a momenti di ridimensionamento del moto ondoso. 4.8 Special gas containers, which react thanks to the movement Sideways to the hull, in special brackets (15; Table 3), will be placed some containers with special gases, dissolved in particular liquids (14; Table 2), which thanks to the movement waves, are agitated and generate overpressure (application of dynamic gas principles), this pressure increase is exploited (through appropriate valves and ducts) to power gas turbines which are in turn connected to alternators. The electricity generated by this gas and turbine system allows you to charge special batteries to be used for auxiliary services or to compensate for moments of resizing of the wave motion.

4.9 Termocoppie di potenza 4.9 Power thermocouples

Per alimentare i servizi ausiliari di bordo sono utilizzabili anche delle termocoppie di potenza che permettono di sfruttare l’energia del mare grazie alla differenza di temperatura tra l'acqua in superficie e quella presente a diverse quote di profondità. Il tutto si basa sul principio di funzionamento di un accoppiamento di metalli conduttori di diversa tipologia che, sottoposti ad un gradiente termico, generano una differenza di potenziale. Questa differenza di potenziale è sfruttata per generare ulteriore corrente elettrica. To power the auxiliary services on board, power thermocouples can also be used, which make it possible to exploit the energy of the sea thanks to the temperature difference between the water on the surface and that present at different depths. Everything is based on the operating principle of a coupling of conductive metals of different types which, subjected to a thermal gradient, generate a potential difference. This potential difference is exploited to generate additional electric current.

4.10 Ulteriori elementi 4.10 Additional elements

Oltre a quanto descritto, saranno installati sullo scafo una serie di sensori molle di regolazione, batterie, accumulatori e quanto necessario per la gestioni dei servizi ausiliari. In addition to what has been described, a series of regulation spring sensors, batteries, accumulators and everything necessary for the management of auxiliary services will be installed on the hull.

Inoltre, in alternativa o in accoppiamento al sistema “molle-giunti-pendolo”, è possibile utilizzare sistemi con gas inerte. Tali sistemi sono costituiti da uno stantuffo che comprime un gas al'inte di un cilindro, il gas a pressione viene poi prelevato (attraverso apposite valvole) ed utilizzato per alimentare una turbina a gas ad altissimi giri collegata ad un alternatore per generare energia elettrica (realizzazione di un sistema elastico di contenimento gas con un microspillamento). Furthermore, as an alternative or in conjunction with the “spring-joints-pendulum” system, it is possible to use systems with inert gas. These systems consist of a plunger that compresses a gas inside a cylinder, the gas under pressure is then taken (through special valves) and used to power a very high-speed gas turbine connected to an alternator to generate electricity ( realization of an elastic gas containment system with a micro-tapping).

In alternativa o in aggiunta all’impianto di accumulo dell’energia potenziale descritto nei precedenti paragrafi, è possibile immagazzinare l’energia cinetica delle onde con un ulteriore sistema meccanico costituito da molle, leve, giunti, ecc., in grado di sollevare l’acqua del mare e di riversarla in un serbatoio galleggiante alla quota minima idonea ad alimentare, per gravità, una o più turbine di tipo Pelton (>1 m.). Alternatively or in addition to the potential energy storage system described in the previous paragraphs, it is possible to store the kinetic energy of the waves with a further mechanical system consisting of springs, levers, joints, etc., capable of lifting the sea water and pour it into a floating tank at the minimum height suitable to feed, by gravity, one or more Pelton-type turbines (> 1 m.).

4.11 Conclusioni 4.11 Conclusions

E’ chiaro che l'energia delle onde è una fonte di energia rinnovabile estremamente abbondante su tutto il pianeta. Volendo fornire qualche elemento di calcolo, basta pensare che l'energia prodotta dalle onde è proporzionale al quadrato dell'ampiezza dell'onda (misurata in metri) e del periodo di movimento dell'onda (misurato in secondi). Un onda con una ampiezza di 2 metri ed un periodo di 7-10 secondi può generare 40-50 kW per ogni metro della cresta dell'onda (misurata in senso longitudinale). Ogni metro di fronte ondoso può sviluppare mediamente 70 kW al largo e 20 kW sottocosta. L'impianto a moto ondoso può essere una soluzione ideale per soddisfare il fabbisogno energetico nelle strutture isolate senza l'ausilio di chilometrici cavi sottomarini, oltre ad essere impiegabile per una graduale sostituzione di impianti alimentati con energia in esaurimento, impianti eolici e fotovoltaici a grande impatto ambientale. It is clear that wave energy is an extremely abundant renewable energy source all over the planet. Wanting to provide some calculation elements, just think that the energy produced by the waves is proportional to the square of the wave's amplitude (measured in meters) and of the wave's movement period (measured in seconds). A wave with an amplitude of 2 meters and a period of 7-10 seconds can generate 40-50 kW for each meter of the wave crest (measured longitudinally). Each meter of wave front can develop an average of 70 kW offshore and 20 kW below the coast. The wave motion system can be an ideal solution to meet the energy needs in isolated structures without the aid of kilometer-long submarine cables, as well as being usable for a gradual replacement of systems powered by depleted energy, wind and large photovoltaic systems. environmental impact.

Il sistema descritto nei paragrafi precedenti sarà in grado di produrre energia in modo costante, sfruttando una fonte di energia rinnovabile e potenzialmente inesauribile, non sarà limitato nella potenza generabile poiché quest’ultima dipende dalle dimensioni che si vogliono dare al natante ed ai suoi elementi. Tale sistema sarà in grado di lavorare 24h/24 grazie al sistema di accumulo energia. Lo sfruttamento di tale invenzione è estremamente conveniente dal punto di vista economico, della rinnovabilità dell’energia e del ridotto impatto ambientale e paesaggistico. The system described in the previous paragraphs will be able to produce energy constantly, exploiting a renewable and potentially inexhaustible source of energy, it will not be limited in the power that can be generated since the latter depends on the size you want to give to the vessel and its elements. This system will be able to work 24 hours a day thanks to the energy storage system. The exploitation of this invention is extremely convenient from an economic point of view, the renewable energy and the reduced environmental and landscape impact.

Claims (1)

RIVENDICAZIONI Il richiedente rivendica i diritti previsti dalla legge e dalla giurisprudenza in materia di proprietà intellettuale per: 1. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)” costituito da tutti, da uno o più dei sistemi / meccanismi / dispositivi seguenti: uno scafo (1; Tav. 2); un sistema a bracci oscillanti (2-3; Tav. 2) con galleggianti (4; Tav. 2); un sistema di accumulo energia potenziale (6; Tav. 2); un apparato di conversione del moto rotatorio di più alberi nel moto rotatorio di un unico albero - convertitore meccanico (7; Tav. 2); un meccanismo di conversione del moto rotatorio in moto oscillatorio del pendolo (9; Tav. 5); un dispositivo di conversione del moto oscillatorio del pendolo in energia elettrica (Tav. 6); una struttura velica in grado di mettere in movimento il sistema (12; Tav. 3); un sistema a mulini rotanti con alternatori in asse (13; Tav. 4); una serie di contenitori di gas speciali disciolti (14; Tav. 2) collegati a turbine a gas con alternatori in asse; grappoli di termocoppie di leghe speciali per il caricamento di batterie ed una serie di altri dispositivi per il funzionamento dei servizi ausiliari. 2. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che lo scafo (1; Tav. 2) è studiato in modo da amplificare il moto relativo rispetto ai bracci oscillanti. 3. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che esso è dotato di una serie di bracci oscillanti (2-3; Tav. 2) con galleggianti (4; Tav. 2) che sollecitati dalle onde del mare sono in grado di trasferire l’energia del moto ondoso ad un sistema di accumulo di energia potenziale (6; Tav. 2) di illimitata potenza, il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i bracci oscillanti (2-3; Tav. 2) sono costituiti da una leva primaria (2; Tav. 3) ed una leva secondaria (3a-3b; Tav. 3). 5. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la leva secondaria e formata da una serie di bielle (3a; Tav. 3) e da una chiave a cricchetto (3b; Tav. 3-4) in grado di caricare la molla quando ruota in un senso e di girare liberamente nel senso opposto. 6. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il sistema di leve può prevedere anche l’utilizzo di una chiave a doppio cricchetto (3c; Tav. 4) che svolge un compito complementare alla chiave a singolo cicchetto (3b; Tav. 4), nel senso che l’una sfrutta una leva destrorsa e l’altra una leva sinistrorsa per caricare i sistemi di accumulo energia potenziale sia in fase di risalita che in fase di discesa del braccio rispetto allo scafo. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il sistema può prevedere l’utilizzo di ulteriori leve (Tav. 9) poste a poppa ed a prua per sfruttare, oltre al rollio, anche il moto di beccheggio. 8. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le leve anteriori e posteriori (tav. 9) sono dotate di galleggianti di forma tale da garantire un orientamento stabile del natante quando esso è in movimento. 9. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo ima o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere dotato di un sistema di accumulo di energia potenziale (6; Tav. 2) formato da una serie di molle e giunti viscosi in grado di accumulare energia cinetica e poi trasferirla in maniera costante. 10. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’apparato di conversione (7; Tav. 2) del moto rotatorio di più alberi nel moto rotatorio di un unico albero è realizzato con un insieme di giunti, alberi e ruote dentate che trasferiscono e calibrano opportunamente i diversi moti rotatori provenienti dai vari alberi collegati alle molle in ingresso e mette in rotazione un unico albero in uscita (8; Tav. 2). 11. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la trasformazione del moto rotatorio in moto oscillatorio del pendolo è garantito da un “manovellismo” (Tav. 5) che mette in oscillazione un pendolo; 12. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazion precedenti, caratterizzato dal fatto che il pendolo è dotato alla sua estremità inferiore di un magnete permanente (Tav. 5). 13. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazion precedenti, caratterizzato dal fatto che il pendolo con magnete permanente (rotore) che si muove rispetto ad un insieme di guide e bobine present sullo scafo (statore), generando energia elettrica (Tav. 6) non è altro che un alternatore lineare. 14. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazion precedenti, caratterizzato dal fatto che è possibile sfruttare al massimo le piccole oscillazioni creando un alternatore lineare a più poli realizzato con un manovellismo a più pendoli con magneti permanenti. 15. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazion precedenti, caratterizzato dal fatto che lo scafo sarà ancorato al fondo marino in modo non rigido bensì utilizzando cavi con molle di regolazione per conferire al natante una determinata mobilità. 16. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazion precedenti, caratterizzato dal fatto che permette di generare ulteriore energia elettrica, grazie ad una struttura velica (12; Tav. 3) che sfrutta l’energia eolica per muovere lo scafo e mettere in rotazione, sulla superficie del mare, appositi mulini (13; Tav. 4). 17. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mulini rotanti, sulla superficie del mare, sono collegati ad alternatori in asse attraverso giunti unidirezionali (Tav. 8), al fine di generare ulteriore energia elettrica. 18. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il sistema velico è governato da appositi sensori che direzionano le vele nel senso del vento per mettere in movimento lo scafo e da molle di regolazione che riportano le vele a “taglio” (parallele) rispetto al vento per ricondurlo in posizione iniziale. 19. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sullo scafo sono montati alcuni contenitori con gas speciali disciolti (14; Tav. 2). 20. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i gas speciali sollecitati dal moto ondoso creano all’interno dei contenitori una sovrappressione che viene sfruttata per alimentare turbine a gas al fine di generare ulteriore energia elettrica. 21. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il sistema è dotato di termocoppie di potenza a grappolo immerse in mare in grado di sfruttare la differenza di temperatura per generare energia elettrica. 22. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il sistema velico, i contenitori con gas speciale, le termocoppie di potenza, generano ulteriore energia elettrica che sarà accumulata in apposite batterie sia per alimentare servizi ausiliari di bordo che per erogare energia in aggiunta a quella generata dal sistema con bracci oscillanti. 23. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è possibile utilizzare, in aggiunta o sostituzione del sistema a molle/giunti/pendolo, un sistema a gas inerte collegato ad una turbina a gas ed un alternatore per generare energia elettrica. 24. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che per produrre ulteriore energia è possibile utilizzare, in aggiunta, un impianto in grado di raccogliere acqua in appositi serbatoi per alimentare turbine tipo Pelton. 25. il “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)”, secondo la rivendicazione precedente (23), caratterizzato dal fatto che i serbatoi sono riempiti grazie all’utilizzo di un sistema meccanico formato da molle, leve e giunti. 26. Ogni altro sistema e/o elemento che possa ritenersi configurato, contenuto o derivato dai sistemi / meccanismi / dispositivi alla base del “sistema di conversione dell’energia del moto ondoso in energia elettrica (Stazione energetica marina)” di cui la presente domanda di brevetto.CLAIMS The applicant claims the rights provided by law and jurisprudence in the field of intellectual property for: 1. the "system for converting energy from wave motion into electrical energy (Marine Energy Station)" consisting of all, one or more of the following systems / mechanisms / devices: a hull (1; Table 2); an oscillating arm system (2-3; Tab. 2) with floats (4; Tab. 2); a potential energy storage system (6; Table 2); an apparatus for converting the rotary motion of several shafts into the rotary motion of a single shaft - mechanical converter (7; Tab. 2); a mechanism for converting the rotary motion into oscillatory motion of the pendulum (9; Table 5); a device for converting the oscillatory motion of the pendulum into electrical energy (Table 6); a sail structure capable of setting the system in motion (12; Table 3); a system of rotating mills with on-axis alternators (13; Table 4); a series of special dissolved gas containers (14; Table 2) connected to gas turbines with on-axis alternators; clusters of special alloy thermocouples for battery charging and a series of other devices for the operation of auxiliary services. 2. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine Energy Station)", according to the previous claim, characterized by the fact that the hull (1; Table 2) is designed in such a way as to amplify the relative motion with respect to the swinging arms. 3. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to one or more preceding claims, characterized by the fact that it is equipped with a series of oscillating arms (2-3; Tab. 2) with floats (4; Table 2) that, when solicited by the waves of the sea, are able to transfer the energy of the wave motion to a potential energy storage system (6; Table 2) of unlimited power, the "system for converting the energy of the wave motion into electrical energy (Marine energy station) ", according to one or more preceding claims, characterized in that the oscillating arms (2-3; Tab. 2) consist of a primary lever (2; Tab. 3) and a secondary lever (3a-3b; Tab. 3). 5. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to one or more preceding claims, characterized in that the secondary lever is formed by a series of connecting rods (3a; Table 3 ) and a ratchet wrench (3b; Tab. 3-4) able to load the spring when it rotates in one direction and to turn freely in the opposite direction. 6. the "system for converting wave motion into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more preceding claims, characterized by the fact that the lever system can also provide for the use of a double ratchet wrench (3c; Tab. 4) which performs a complementary task to the single wrench (3b; Tab. 4), in the sense that one uses a right-hand lever and the other a left-hand lever to charge the potential energy storage systems both in the ascent phase and in the descent phase of the arm with respect to the hull. the "system for converting wave energy into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that the system can provide for the use of additional levers (Table 9) located at the stern and in the bow to exploit, in addition to the roll, also the pitching motion. 8. the "system for converting wave motion energy into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more preceding claims, characterized by the fact that the front and rear levers (table 9) are equipped with shaped floats such as to ensure a stable orientation of the vessel when it is in motion. 9. the "system for converting wave energy into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more preceding claims, characterized by the fact that it is equipped with a potential energy storage system (6; Table 2 ) formed by a series of springs and viscous joints capable of accumulating kinetic energy and then transferring it constantly. 10. the "system for converting energy from wave motion into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that the conversion apparatus (7; Table 2) of the rotary motion of several shafts in the rotary motion of a single shaft is made with a set of joints, shafts and toothed wheels that transfer and appropriately calibrate the different rotary motions coming from the various shafts connected to the input springs and rotates a single output shaft (8; Tab. 2). 11. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to one or more preceding claims, characterized by the fact that the transformation of the rotary motion into oscillatory motion of the pendulum is guaranteed by a "crank mechanism ”(Plate 5) which sets a pendulum in oscillation; 12. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that the pendulum is equipped at its lower end with a permanent magnet (Table 5 ). 13. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that the pendulum with permanent magnet (rotor) which moves with respect to a set of guides and coils present on the hull (stator), generating electrical energy (Table 6) is nothing more than a linear alternator. 14. the "system for converting wave motion energy into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that it is possible to make the most of small oscillations by creating a multi-pole linear alternator made with a multi-pendulum crank mechanism with permanent magnets. 15. the "system for converting wave energy into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that the hull will be anchored to the seabed in a non-rigid way but using cables with springs adjustment to give the vessel a certain mobility. 16. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that it allows to generate further electrical energy, thanks to a sail structure (12; Tav 3) which exploits wind energy to move the hull and rotate special mills on the surface of the sea (13; Plate 4). 17. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to one or more preceding claims, characterized by the fact that the rotating mills, on the surface of the sea, are connected to alternators in axis through unidirectional joints (Table 8), in order to generate additional electricity. 18. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that the sail system is governed by special sensors that direct the sails in the direction of the wind to set the hull in motion and by adjusting springs that bring the sails to "cut" (parallel) with respect to the wind to bring it back to its initial position. 19. the "system for converting wave motion into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that some containers with special dissolved gases are mounted on the hull (14; Table 2 ). 20. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that the special gases stressed by the wave motion create an overpressure inside the containers which it is used to power gas turbines in order to generate additional electricity. 21. the "system for converting wave motion energy into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more preceding claims, characterized by the fact that the system is equipped with cluster power thermocouples immersed in the sea capable of take advantage of the temperature difference to generate electricity. 22. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to one or more previous claims, characterized by the fact that the sailing system, the containers with special gas, the power thermocouples, generate additional electrical energy which will be stored in special batteries both to power on-board auxiliary services and to supply energy in addition to that generated by the oscillating arm system. 23. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine Energy Station)", according to one or more preceding claims, characterized in that it is possible to use, in addition to or replace the spring / joint / pendulum system , an inert gas system connected to a gas turbine and an alternator to generate electricity. 24. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to one or more preceding claims, characterized by the fact that to produce further energy it is possible to use, in addition, a system capable of collect water in special tanks to power Pelton-type turbines. 25. the "system for converting the energy of wave motion into electrical energy (Marine energy station)", according to the previous claim (23), characterized by the fact that the tanks are filled thanks to the use of a mechanical system formed by springs , levers and couplings. 26. Any other system and / or element that can be considered configured, contained or derived from the systems / mechanisms / devices underlying the "system for converting wave motion energy into electrical energy (Marine Energy Station)" referred to in this application patent.
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