LU101736B1 - Dispositifs d'utilisation et d'economie de l'energie disponible en profondeur dans les eaux - Google Patents

Abstract

Des réservoirs, qualifiés d'électrogènes du fait qu'ils sont équipés de générateurs électriques, contenant un gaz comprimé, disposent d'au moins deux parois mobiles disposées l'une en face de l'autre, dont les déplacements sous l'action de la pression hydraulique au cours de leurs plongées dans les mers, océans et lacs profonds ont des réactions qui s'équilibrent et entraînent ces générateurs, permettant ainsi une production d'énergie là où elle est disponible. Ils disposent également d'un volume central, sur les parois duquel sont bloquées les parois mobiles en fin de plongées, qui retient à leurs remontées la majeure partie du gaz, réduisant ainsi le retrait des parois mobiles qui ne décompriment alors qu'une faible partie du gaz, ce qui permet de réduire leurs différences de positions en plongées, où elles sont freinées par l'entraînement des générateurs, et en remontées. Cette réduction est source d'économie de l'énergie nécessaire à la rotation de la chaîne constituée par les réservoirs électrogènes. L'installation de ces chaînes sur les littoraux profonds doit permettre de produire, à grande échelle et sans aucune nuisance, une énergie renouvelable.

Description

DISPOSITIFS D'UTILISATION ET D'ECONOMIE DE L'ENERGIE DISPONIBLE EN PROFONDEUR DANS LES EAUX LU101736 On a cherché à récupérer l'énergie de compression d'un gaz par la pression hydraulique en le plongeant dans les flots, en bloquant un piston une fois la profondeur maximale atteinte, en remontant en surface le réservoir contenant le gaz ainsi comprimé et en y récupérant l'énergie de compression : peine perdue, l'énergie récupérée est dépensée à remonter un réservoir de poids immergé supérieur à sa remontée par rapport à sa descente.

Pourtant la production d'électricité sans consommation de carburant d'origine fossile ni même d'oxygène et par la seule utilisation de la pression hydraulique disponible en quantité quasi infinie ménite d'entreprendre toutes les recherches possibles La demande de brevet international PCT/IB2019/000734 revendique la production simultanée d'énergie électrique en profondeur dans chaque réservoir constituant une chaîne, mais une part de l'énergie produite est perdue du fait que la paroi mobile de chaque réservoir est freinée à la plongée et ne retrouve pas la même position à la remontée, alors qu'aucune énergie électrique n'est produite dans chaque réservoir.

Par ailleurs le déplacement d'une paroi mobile entraîne une force de réaction sur chaque réservoir d'une chaîne qui est source de déformations qui peuvent nuire à son bon fonctionnement.

L'invention vise à palier ces inconvénients.

Des réservoirs contenant un gaz sous pression, dits réservoirs électrogènes, qui produisent de l'énergie électrique, à leurs plongées dans des lacs, mers et océans, grâce à l'action de la pression hydraulique sur des parois mobiles, dont le déplacement à la seule dite plongée à partir de la profondeur dite minimale, à laquelle ladite pression hydraulique atteint ladite pression du gaz, et jusqu'à un profondeur dite maximale, atteinte par la chaîne fermée constituée par lesdits réservoirs reliés les uns aux autres par des axes, est transformée en rotation par des dispositifs du type crémaillères, dont les pignons se débrayent automatiquement lorsqu'ils sont entraînés en sens inverse lors des remontées desdits réservoirs par des dispositifs de types cliquets, afin de limiter la production d'électricité aux seules plongées et d'éviter tout freinage desdites parois mobiles, ladite rotation des pignons et de leurs axes se transmettant par l'intermédiaire de multiplicateurs (8) de vitesse de ladite rotation à des générateurs alimentant en courant continu à partir de boîtier de raccordement étanches un bus continu immergé, reliant entre eux les réservoirs de ladite chaîne qui produisent de l'énergie électrique, et dont le déplacement et le freinage entraîné par la production d'électricité sont représentés par la courbe de déplacement dite à vide, les longueurs dites de freinage desdites parois mobiles à la profondeur entraînant des déplacements réduits, représentés par la courbe de déplacement dite freinée , au cours de leurs plongées où une énergie électrique maximale est produite tandis qu'à la remontée, durant laquelle, l'énergie du gaz comprimé assure le seul déplacement desdites parois mobiles, aucun freinage ne s'exerce, courbes qui limitent une surface dite de freinage total, ce qui 40 entraîne, du fait que les réservoirs n'ont pas mêmes volumes et poussées d'Archimède s'exerçant sur eux à des profondeurs égales à la plongée et à la remontée, une augmentation de poids immergés à la remontée par rapport à la descente et une augmentation de l'énergie nécessaire pour entretenir par des moteurs d'entraînement la rotation de ladite chaîne fermée, se caractérisent par : LU101736 - lesdites parois mobiles qui sont au nombre de au moins deux par réservoir, ont ont des surfaces égales, se font face et équilibrent les forces de réactions entraînées par leurs déplacements.

Une caractéristique de ces réservoir électrogène, dont ladite translation d'au moins deux parois mobiles est transformée en rotation par au moins deux crémaillères, consiste dans le fait que : - au moins deux dites crémaillères rigides butées se déplacent côte à côte en sens inverse l'une par rapport à l'autre, leur dit déplacement est limité en des position dites de butée par leurs butées contre les parois mobiles leur faisant face, leur longueur est celle qui provoque ladite butée lorsque la production d'électricité par les générateurs et lesdites longueurs de freinage sont maximales, le déplacement desdites parois mobiles à des profondeurs comprises en la profondeur dite de blocage à vide, où lesdites parois mobiles sont bloquées dans leurs déplacement en dites positions de buté en l'absence de production d'électricité à la distance dite de déplacement limité et ladite profondeur maximale, est réduit de distances importantes par rapport à ladite longueur de freinage à la même profondeur (grâce à quoi ladite énergie, nécessaire à la rotation de la chaîne de réservoirs en régime production maximale d'énergie électrique, matérialisée par ladite surface de freinage total, est réduite d'une part importante matérialisée par la surface dite de réduction de freinage comprise entre ladite courbe de déplacement libre et la ligne de dit déplacement limité à ladite profondeur maximale), elles sont désaxées par rapport à la résultante des pressions hydrauliques qui s'exercent sur lesdites parois, de façon à ce que deux crémaillères, équipant deux parois mobiles se faisant face, puissent se déplacer l'une à côté de l'autre et croiser d'autres couples de crémaillères, équipant d'autres parois mobiles se faisant face, et les forces transversales engendrées par lesdits désaxements sont reprises par au moins un tube de guidage de dits couples de crémaillères fixé à l'intérieur dudit réservoir dans sa partie centrale non atteinte par lesdites parois mobiles D'autres réservoirs électrogènes semblables aux premiers, dans lesquels des mesures sont prises à fin de réduire l'énergie nécessaire à la rotation de la chaîne de réservoirs, se caractérisent par : - la présence d'un volume central qui contient la majeure partie du gaz comprimé à ladite profondeur maximale, dont les parois bloquent, en des positions dites limites, lesdites parois mobiles freinées au maximum lorsque lesdits générateurs produisent le maximum d'électricité, et constituent ainsi des butées quelle que soit cette production, qui dispose d'ouvertures, libres durant ladite plongée, permettant la compression de tout le gaz entre les parois mobiles et ledit déplacement maximal en dépit dudit freinage et dont chaque dite ouverture est fermée en fin de plongée dudit réservoir, alors que lesdites parois mobiles sont en position freinée par ladite production d'énergie électrique, par une trappe étanche déplacée par un bras télescopique actionné par un moteur électrique alimenté par ledit circuit électrique et commandé par un contacteur capteur de rupture enregistrant la rupture de contact entre la paroi inférieure dudit réservoir électrogène et la paroi supérieure du réservoir qui précède et entame sa rotation,

- la présence d'au moins deux volumes réduits qui constituent, avec ledit volume central, l'intégralité du volume occupé par le gaz entre les parois mobiles, qui sont réduits au minimum, (à}401736 ladite profondeur maximale, ainsi que les volumes de gaz qu'ils contiennent, dans lesquels, à partir de la profondeur dite de première décompression, à laquelle la position qui serait atteinte par lesdites parois mobiles si elles n'étaient pas butées, matérialisée par la courbe de décompression, la pression est réduite, à la remontée, de valeurs préalables de retrait très réduites du fait que ladite courbe de décompression jouxte la ligne de dit déplacement limité, dont, de ce fait, lesdits volumes réduits augmentent très faiblement en début de remontée, grâce auxquels lesdits retraits sont augmentés de valeurs, dites de retraits augmentés, à des profondeurs, dites de décompression active, situées entre ladite profondeur de première décompression et la profondeur, dite d'égal déplacement, à laquelle le déplacement des parois mobiles au cours desdites première décompression est égal à celui qu'elles auraient au cours dudit déplacement à vide, dans lesquels, à cette dite profondeur d'égal déplacement, les dites trappes s'ouvrent et débute une période de remontée, dite de décompression, où les déplacements retrouvent lesdites valeurs de freinage et sont ainsi inférieurs à ceux de décompression et pour lesquels ladite ouverture est obtenue, lentement et progressivement par la commande desdits moteurs électriques et des bras télescopiques, grâce à un inverseur de capteurs, mu par la pesanteur, qui rend actif un contacteur capteur de distance de paroi mobile, placé sur une paroi extérieure dudit volume central, qui agit en lieu et place dudit contacteur capteur de rupture en établissant le contact, à la profondeur repérée par le point dit d'ouverture, d'intersection desdites courbes de déplacement libre et de décompression, lors de l'égalisation de la pression dans lesdits volumes réduits à une profondeur prédéterminée, grâce à quoi ladite ouverture lente progressive évite les effets brutaux de déplacements rapides de gaz entre lesdits volumes central et réduits, même si lesdits effets s'exercent en sens inverse et s'annulent d'un côté et de l'autre du réservoir, et grâce à quoi ladite réduction de freinage est augmentée, non seulement d'une valeur complémentaire représentée par la surface dite de réduction complémentaire comprise entre lesdites courbe de déplacement réduit et ligne de déplacement limité, mais également d'une valeur supplémentaire, représentée par la surface, dite de réduction supplémentaire comprise entre lesdites courbe de déplacement réduit et libre, ces nouvelles réductions permettant de limiter au minimum ladite énergie nécessitée par la rotation de la chaîne, même si ladite progression de l'ouverture des trappes entraîne une augmentation de la distance de freinage et une augmentation très faible de ladite énergie représentée par la surface.

De tels réservoirs électrogènes, dont ladite translation des parois mobiles est transformée en rotation par au moins deux crémaillères, se caractérisent par : - au moins deux dites crémaillères rigides non butées se déplaçant côte à côte, en au moins un couple, en sens inverse l'une par rapport à l'autre dont le déplacement est limité par lesdites butées des parois mobiles contre ledit volume central et s'effectue dans ledit volume central à l'intérieur d'au moins un tube reliant les deux dits volumes réduits, qui sont désaxées, par rapport à la résultante des pressions hydrauliques qui s'exercent sur lesdites parois, de façon à pouvoir se déplacer l'une à côté de l'autre et à croiser au moins un autre couple de crémaillères, les forces transversales 40 engendrées par lesdits désaxements étant reprise par au moins un dit tube.

Le volume central d'un réservoir électrogène, dont au moins une ouverture dispose d'une dite trappe étanche, comme dans les réservoirs précédents, se caractérise par :: LU101736 l'utilisation d'un type de trappes étanches qui s'ouvrent et se ferment sous l'effet de la pesanteur, chacune d'entre elles étant verrouillée, en position ouverte, en partie haute de paroi de volume central, durant ladite plongée des réservoirs, par un simple pêne, dont l'extrémité est en biseau, actionné par un verrou électro-magnétique à double effet qui remplace ledit bras et son moteur, ledit verrou étant commandé, par ledit capteur de rupture de contact, en fin de plongée, libère ladite trappe, qui ferme l'ouverture sous l'effet de la pesanteur, assure, sous l'action dudit biseau, l'étanchéité dudit volume central et le verrouillage, en position fermée, de ladite trappe, par l'action de cette dernière sur un interrupteur dit de fermeture et, en partie haute de ladite remontée du réservoir électrogène, alors que chaque dite trappe se trouve en partie haute de paroi de volume central, sur commande dudit capteur de rupture de contact, libère, commandé par ledit capteur de distance de paroi mobile, libère chaque dite trappe, l'ouverture, sous l'effet de la pesanteur, et la verrouille, en position ouverte, par l'action d'un interrupteur dit d'ouverture, déclenchée par ladite trappe, ladite progressivité de fermeture de trappe étant le résultat de la dégressivité du fremage des trappes sur leurs guides , du fait de la réduction des surfaces de guides sollicitées et de la diminution de la différence de pression entre volumes réduit et volume central, au fur et à mesure qu'il se vide, jusqu'à s'annuler à la profondeur de fin de freinage.

Les réservoirs électrogènes précédents, équipés d'au moins deux parois mobiles ; formant une dite chaîne fermée qui a le moins de frottement possible avec le milieu liquide grâce à la forme parallélépipédique desdits réservoirs s'empilant les uns sur les autres dans leurs parties verticales descendantes et ascendante, se caractérisent par ; - pour chaque réservoir au moins une enceinte étanche destinée à recevoir lesdits accélérateurs et générateurs, qui est isolée desdits volumes de gaz par une paroi dite commune, permet audits accélérateurs et générateurs de fonctionner à faible pression, paroi commune traversée à l'aide de joints étanches par lesdits axes des pignons desdites crémaillères non butées qui entraînent lesdits accélérateurs, qui a des parois extérieures en continuité de surfaces avec celles des enceintes qui les précèdent et les suivent, contribuant ainsi à ladite réduction frottement avec le milieu liquide, une dite paroi extérieure recevant ledit boîtier de raccordement électrique reliant lesdits générateurs audit bus continu.

Des chaînes et réservoirs électrogènes, comme les précédents, alimentant le réseau électrique terrestre, se caractérisent par : - leur liaison audit réseau par un câble électrique sous-marin qui se compose de deux parties, l'une pendante , l'autre extensible , ladite partie pendante ayant une longueur permettant de relier l'un des réservoirs de la chaîne, dit de liaison, à une plate-forme flottante dans laquelle sont incorporés des rouleaux supportant la chaîne et ce quelle que soit la profondeur à laquelle se trouve ledit réservoir de liaison et un dispositif d'extension , du type poulie, étant incorporé à ladite plate- forme et permettant de relier, par ladite partie extensible de cable sous-marin, ladite plate-forme au 40 réseau.

Un poste d'alimentation du réseau à partir du courant continu produit par au moins une chaîne de réservoirs électrogènes précédente, se caractérise par : LU101736 - son embarquement sur ladite plate-forme flottante, le fait qu'il assure la liaison desdites 5 parties pendantes de chaque chaîne et de ladite partie extensible du câble sous-marin et qu'il concentre, en un seul emplacement, les installations électriques, de type convertisseurs, transformateurs, onduleurs, nécessaires à la mise en circuit des bus de chaque chaîne et à leurs branchements au réseau terrestre. La description qui suit est donnée en regard des dessins annexés sur lesquels : les figues 1 et 2 sont des coupes longitudinales horizontales de réservoirs, le premier en fin de plongée sans volume central, le second en cours de plongée avec volumes central et réduits ; la figure 3 est un graphe avec en abscisse les déplacements de paroi mobile et en ordonnée les profondeurs de réservoir ; la figure 4 est une coupe longitudinale verticale d'un demi réservoir en fin de plongée dont les positions d'une paroi mobile et de la paroi du volume central fixent celles représentées en ordonnée du graphe de la figure 3 ; la figure 5 montre des vues latérales réservoirs en fin de plongée et une coupe sur l'un d'eux ; les figures 6 et 7 représentent en plongée et en remontée une trappe mue par gravité : la figure 8 montre des parties de chaîne supportée par une plate-forme fottante alimentant le réseau terrestre.

Les figure 1 et 2 représentent respectivement un réservoir (1) dont les crémaillères (17) sont en position butées (18) contre les parois mobile (3) leurs faisant face, ainsi que leurs désaxements (25), et un réservoir (28) dont les crémaillères (51) ne sont pas butées et ont des désaxements (53), ses parois mobiles (3) ayant leurs déplacements bloqués en (30) contre les parois du volume central (29).

Sur l'un et l'autre réservoir sont représentés par des flèches la pression hydraulique (2) et sa résultante, les pignons (6) des crémaillères, leurs axes (7), les multiplicateurs (8), les générateurs (9), les boîtiers d'alimentation (10) et les départs desz circuits électriques immergés (11).

On voit de plus sur la figure 1 le tube de guidage des crémaillères (26) qui a une longueur (27) limitée à la partie centrale du réservoir hors de portée des parois mobiles.

Quant à la figure 2 on y voit les ouvertures libres (31) qui font communiquer, à la plongée du réservoir, le volume central avec les volumes réduite (38) et le tube de guidage des crémaillères ((52) qui relie ces deux volumes.

On n'a pas dessiné de réservoirs à plus de deux parois mobiles. En fait ils sont constitués d'au moins deux réservoirs comme les précédents qui ont à leur croisement une parie commune, partie du volume central de certains et dans lequel se superposent les tubes et leurs couples de crémaillères.

Sur le graphe de la figure 3 sont représentés les déplacements de la paroi mobile (3), représentée sur la figure 4 en positions de début et de fin de plongée, dont la position de la surface intérieure détermine l'abcisse de l'axe des ordonnées, et la ligne de déplacement limite (21), soumise sur sa surface extérieure à la pression hydraulique, et de sa résultante, représentées par des flèches (2) sur la même figure, entre les profondeurs minimale (4), à laquelle la pression hydraulique atteint la valeur de la pression du gaz contenu dans le réservoir, et maximale (5) atteinte par le réservoir le plus bas de laditg 1401736 chaîne de réservoirs.

La courbes de déplacement à vide (12), asymptotique à l'axe de symétrie du réservoir, qui est représenté par convention avec une double flèche, atteint par les deux parois mobile à une profondeur infinie, est translatée de la longueur de freinage (13) à la profondeur (14) pour obtenir la courbe de déplacements freinés (15) et délimiter la surface de freinage total (16) qui matérialise à la fois le freinage des parois mobile du réservoir à leur plongée et l'énergie nécessaire à leur remontée.

En effet il faut noter qu'en ordonnée du graphe sont aussi bien représentées les profondeurs que les pressions hydrauliques à ces profondeurs, comme le produit pression hydraulique x surface de la paroi mobile, c'est-à-dire les forces s'exerçant sur elles et donc les surfaces représentées sur ce graphe sont bien des produits forces x déplacement donc du travail ou de l'énergie.

On voit à la profondeur (19), située dans une zone de profondeurs inférieures à la profondeur de blocage libre (20), à laquelle des parois mobiles sont bloquées en l'absence de production d'électricité, que la longueur de freinage (23) est réduite d'une valeur importante (22) grâce audit blocage.et que la surface de réduction de freinage (24) dans ladite zone de profondeurs est une part très importante de la surface de freinage totale.

Ainsi une grande partie de l'énergie correspondant au freinage est économisée, permettant une réduction majeure de l'énergie nécessaire à l'entraînement de la chaîne On voit également à la profondeur (40) de première décompression, où la courbe de décompression (41) recoupe la ligne de déplacement limite et le retrait des parois mobile enregistre une valeur préalable de retrait (42) très faible, et, à la profondeur de décompression (44), entre la précédente profondeur et celle d'égal déplacement (45), déterminée par le point d'ouverture (50), intersection des courbes de déplacement libre et de décompression, les retraits ont des valeurs augmentées (43) qui disparaissent ensuite avec l'ouverture des trappes, évitant ainsi des distances de décompression (46) qui dépasseraient de valeurs (53) les longueurs de freinage.

On mesure sur le graphe l'importance relative des réductions complémentaires (51) à la réduction de freinage et supplémentaire (52) avant la profondeur de blocage libre et celle d'augmentation (54) jusqu'à la profondeur (64) où s'annule la différence de pression entre lesd volumes central et réduits. Ces réductions et augmentations correspondent également à des réductions importantes et augmentation trè_s faible de ladite énergie nécessaire à l'entraînement de la chaîne.

Il reste donc qu'une faible partie de la surface de freinage initiale et donc de l'énergie prévue initialement pour entraîner la chaîne.

La figure 4 est celle d'un réservoir (28) dont les crémaillères (55), guidées par le tuyau (56) qui les isolent du volume central (29), ne sont pas butées, au contraire de leurs parois mobiles qui buttent en des positions limites (30) contre les surfaces extérieures des parois du volume central, isolant ainsi des volumes de gaz minimaux (39) entre celles-ci et les parois mobile qui provoquent à la remontée des décompressions réduites.

40 Sont rappelés sur cette figure :

- l'asymptote, représentée par un axe à flèche double, de la courbe de décompression de la figure 3 qui correspond à la surface extérieure du volume central qui serait atteinte si le volume limité de gaz €taitj101736 infiniment comprimé par la paroi mobile (3) si elle n'était pas butée ; -l'asymptote de la courbe de déplacement à vide de la figure 3 qui correspond à l'axe du réservoir où les parois mobiles se retrouveraient si la totalité du gaz était infiniment comprimée ; - l'axe des ordonnées de la figure 3 qui correspond à la position de la surface intérieure de la paroi mobile avant son déplacement. Sur la figure 5 sont représentés trois réservoirs (28) à volumes centraux, parties d'un chaîne en fin de plongée, dont l'un d'eux est en coupe dans le plan de rotation de la chaîne, avec un pignon (6) et son axe (7), un multiplicateur de rotation (8), le générateur qu'il entraîne (9), les boîtiers de raccordement (10) des trois réservoirs et le bus continu (11) qui les relie.

On voit également, sur la partie en coupe, l'ouverture (31) entre volumes central et réduits du réservoir, une de ses trappes étanches (32) avec son arbre de commande télescopique (33), déplacé par le moteur (34), entraînant une vis sans fin, relié à un des trois contacteurs,(35) capteurs de rupture de contact en fin de plongée entre paroi inférieure, (36) du réservoir en coupe et paroi supérieure (37) de celui qui le suit. À l'intérieur d'une enceinte étanche (65) est situé un inverseur de capteurs (47) relié à son capteur de rupture, en plongée du réservoir, et à son boîtier de raccordement.

Chaque enceintes étanches est isolée de son volume réduit par la paroi commune (66) et le joint étanche (67) de l'axe de rotation du pignon de l'une des crémaillère du réservoir.

On constate que le contacteur capteur de rupture déclenche la fermeture de la trappe alors que le réservoir plonge encore, que le générateur produit encore de l'électricité et que le freinage est toujours actif, conditions à un blocage conforme à celui illustré par la figure 3.

Les figures 6 et 7 représentent chacune une coupe partielle de réservoir (28), avec volume central (29) et volumes réduits (38), compressé par paroi mobile (3) jusqu'à atteindre les limites (30), coupes désaxées effectuées sur l'ouverture (31), l'une à la plongée sur la figure 6, l'autre en deuxième partie de remontée sur la figure 7, la crémaillère (55) de la paroi mobile n'étant visible que sur celle de la figure 7 ; est également représentée sur chaque figure une coupe partielle d'enceinte étanche (65) avec capteur de rupture (35).

Ce capteur de rupture alimente sur la figure 6, à partir du boîtier de raccordement (10), le verrou électromagnétique à double effet (60), dont le pêne (59) empêche la fermeture de la trappe étanche (58) en cours de plongée, l'inverseur de capteurs (47), fermant le circuit sous l'effet de la pesanteur, circuit qui est ensuite ouvert par l'interrupteur de fermeture (61).

Sur la figure 7, par contre, l'inverseur (47) fermant, toujours à partir du boîtier de raccordement (10) le circuit sur le contacteur capteur de distance de paroi mobile (48), placé sur la paroi extérieure (49) du volume central, le même verrou électromagnétique à double effet (60) voit son pêne (59) se rétracter pour laisser libre, mais freinée par son guide (63), la trappe (58) puis enclenché, en fin de fermeture de la trappe, par l'interrupteur d'ouverture (62), assurant l'étanchéité de la fermeture grâce à sa partie biseautée et le verrouillage de la trappe en position fermée.

Ainsi le sens de la pesanteur, inversé entre la plongée et la remontée, est utilisé non seulement dans le fonctionnement de la trappe, mais encore dans le positionnement de l'inverseur de capteurs et dans 11401736 déclenchement des interrupteure de fermeture et d'ouverture.

Enfin la figure 8 représente une chaîne de réservoirs, avec leurs boîtiers de raccordement (10) au bus continu immergé (11) disposés sur des enceintes étanches (65), supportée par une plate-forme flottante (71), à l'aide de rouleaux (72), dont l'un des réservoirs (70) est relié à ladite plate-forme par la partie pendante (68) du câble sous-marin. La plate-forme est reliée au réseau terrestre par la partie principale extensible (69) du câble sous-marin qui dispose d'un enrouleur (73), lui permettant de varier de longueur en fonction des déplacements de la plate-forme. Un poste d'alimentation du réseau (74) peut équiper la plate-forme, comprenant tous les équipements nécessaires à la liaison des bus continus et au départ vers le réseau terrestre. Il est à noter tout l'intérêt, en matière d'économie de longueurs de câbles et d'entretien, de ce poste d'alimentation unique par rapport aux installations nécessitées sur chaque éolienne d'un parc offshore. Il est bien évident que la présente invention a été décrite à titre purement explicatif et nullement limitatif, pouvant trouver son application dans d'autres domaines, et que toute modification pourra y être apportée, notamment au niveau des équivalents techniques, sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (8)

REVENDICATIONS LU101736

1. Réservoirs contenant un gaz sous pression, dits réservoirs électrogènes (1), qui produisent de l'énergie électrique, à leurs plongées dans des lacs, mers et océans, grâce à l'action de la pression hydraulique (2) sur des parois mobiles (3), dont le déplacement à la seule dite plongée à partir de la profondeur dite minimale (4), à laquelle ladite pression hydraulique atteint ladite pression du gaz, et jusqu'à un profondeur dite maximale (5), atteinte par la chaîne fermée constituée par lesdits réservoirs reliés les uns aux autres par des axes, est transformée en rotation par des dispositifs du type crémaillères, dont les pignons (6) se débrayent automatiquement lorsqu'ils sont entraînés en sens inverse lors des remontées desdits réservoirs par des dispositifs de types cliquets, afin de limiter la production d'électricité aux seules plongées et d'éviter tout freinage desdites parois mobiles, ladite rotation des pignons et de leurs axes (7) se transmettant par l'intermédiaire de multiplicateurs (8) de vitesse de ladite rotation à des générateurs (9) alimentant en courant continu à partir de boîtier de raccordement étanches (10) un bus continu immergé (11), reliant entre eux les réservoirs de ladite chaîne qui produisent de l'énergie électrique, et dont le déplacement et le freinage entraîné par la production d'électricité sont représentés par la courbe de déplacement dite à vide (12), les longueurs dites de freinage (13) desdites parois mobiles à la profondeur (14) entraînant des déplacements réduits, représentés par la courbe de déplacement dite fremée (15), au cours de leurs plongées où une énergie électrique maximale est produite tandis qu'à la remontée, durant laquelle, l'énergie du gaz comprimé assure le seul déplacement desdites parois mobiles, aucun freinage ne s'exerce, courbes qui limitent une surface dite de freinage total (16), ce qui entraîne, du fait que les réservoirs n'ont pas mêmes volumes et poussées d'Archimède s'exerçant sur eux à des profondeurs égales à la plongée et à la remontée, une augmentation de poids immergés à la remontée par rapport à la descente et une augmentation de l'énergie nécessaire pour entretenir par des moteurs d'entraînement la rotation de ladite chaîne fermée, caractérisés en ce que : - on définit lesdites parois mobiles en ce qu'elles sont au nombre de au moins deux par réservoir, en ce qu'elles ont des surfaces égales et en ce qu'elles se font face et équilibrent les forces de réactions entraînées par leurs déplacements.

2. Réservoir électrogène selon la revendication 1, dont ladite translation d'au moins deux parois mobiles est transformée en rotation par au moins deux crémaillères, caractérisés en ce que - on définit au moins deux dites crémaillères rigides butées (17) se déplaçant côte à côte en sens inverse l'une par rapport à l'autre en ce que leur dit déplacement est limité en des position dites de butée par leurs butées (18) contre les parois mobiles leur faisant face, en ce que leur longueur est celle qui provoque ladite butée lorsque la production d'électricité par les générateurs et lesdites longueurs de freinage sont maximales,

en ce que le déplacement desdites parois mobiles à des profondeurs (19), comprises en la profondeur (20) dite de blocage à vide, où lesdites parois mobiles sont bloquées dans leur$401736 déplacement en dites positions de buté en l'absence de production d'électricité à la distance dite de déplacement limité (21), et ladite profondeur maximale, est réduit de distances (22), importantes par rapport à ladite longueur de freinage (23) à la même profondeur grâce à quoi ladite énergie, nécessaire à la rotation de la chaîne de réservoirs en régime production maximale d'énergie électrique, matérialisée par ladite surface de freinage total, est réduite d'une part importante matérialisée par la surface dite de réduction de freinage (24) comprise entre ladite courbe de déplacement libre et la ligne de dit déplacement limité à ladite profondeur maximale en ce qu'elles sont désaxées par rapport à la résultante des pressions hydrauliques qui s'exercent sur lesdites parois, de façon à ce que deux crémaillères, équipant deux parois mobiles se faisant face, puissent se déplacer l'une à côté de l'autre et croiser d'autres couples de crémaillères, équipant d'autres parois mobiles se faisant face, et en ce que les forces transversales engendrées par lesdits désaxements (25) sont reprises par au moins un tube de guidage (26) de dits couples de crémaillères fixé à l'intérieur dudit réservoir dans sa partie centrale (27), non atteinte par lesdites parois mobiles

3. Réservoirs électrogènes (28) selon la revendication 1 dans lesquels des mesures sont prises à fin de réduire l'énergie nécessaire à la rotation de la chaîne de réservoirs, caractérisés en ce que: - on définit un volume central (29) en ce qu'il contient la majeure partie du gaz comprimé à ladite profondeur maximale, en ce que ses parois bloquent, en des positions dites limites (30), lesdites parois mobiles freinées au maximum lorsque lesdits générateurs produisent le maximum d'électricité, et constituent ainsi des butées quelle que soit cette production, en ce qu'il dispose d'ouvertures (31), libres durant ladite plongée, permettant la compression de tout le gaz entre les parois mobiles et ledit déplacement maximal en dépit dudit freinage et en ce que chaque dite ouverture est fermée en fin de plongée dudit réservoir, alors que lesdites parois mobiles sont en position freinée par ladite production d'énergie électrique, par une trappe étanche (32) déplacée par un bras télescopique (33) actionné par un moteur électrique (34) alimenté par ledit circuit électrique et commandé par un contacteur capteur de rupture (35) enregistrant la rupture de contact entre la paroi inférieure (36) dudit réservoir électrogène et la paroi supérieure (37) du réservoir qui précède et entame sa rotation - on définit au moins deux volumes réduits (38) en ce qu'ils constituent, avec ledit volume central, l'intégralité du volume occupé par le gaz entre les parois mobiles, en ce qu'ils sont réduits au minimum (39), à ladite profondeur maximale, ainsi que les volumes de gaz qu'ils contiennent, 40 en ce que, à partir de la profondeur dite de première décompression (40), à laquelle la position qui serait atteinte par lesdites parois mobiles si elles n'étaient pas butées, matérialisée par la courbe de décompression (41), la pression dans lesdits volumes réduits est réduite, à la remontée, de valeurs préalables de retrait (42) très réduites du fait que ladite courbe de décompression jouxte jaJ1401736 ligne de dit déplacement limité, en ce que, de ce fait, lesdits volumes réduits augmentent très faiblement en début de remontée, en ce que lesdits retraits sont augmentés de valeurs, dites de retraits augmentés (43), à des profondeurs, dites de décompression active (44), situées entre ladite profondeur de première décompression et la profondeur (45), dite d'égal déplacement, à laquelle le déplacement des parois mobiles au cours desdites première décompression est égal à celui qu'elles auraient au cours dudit déplacement à vide en ce que, à cette dite profondeur d'égal déplacement, les dites trappes s'ouvrent et débute une période de remontée, dite de décompression, où les déplacements retrouvent lesdites valeurs de freinage et sont ainsi inférieurs à ceux de décompression (46) et en ce que ladite ouverture est obtenue, lentement et progressivement par la commande desdits moteurs électriques et des bras télescopiques, grâce à un inverseur de capteurs (47), mu par la pesanteur, qui rend actif un contacteur capteur de distance de paroi mobile (48), placé sur une paroi extérieure (49) dudit volume central, qui agit en lieu et place dudit contacteur capteur de rupture en établissant le contact, à la profondeur repérée par le point dit d'ouverture (50), d'intersection desdites courbes de déplacement libre et de décompression, lors de l'égalisation de la pression dans lesdits volumes réduits à une profondeur prédéterminée, grâce à quoi ladite ouverture lente progressive évite les effets brutaux de déplacements rapides de gaz entre lesdits volumes central et réduits, même si lesdits effets s'exercent en sens inverse et s'annulent d'un côté et de l'autre du réservoir, et grâce à quoi ladite réduction de freinage est augmentée, non seulement d'une valeur complémentaire représentée par la surface dite de réduction complémentaire (51) comprise entre lesdites courbe de déplacement réduit et ligne de déplacement limité, mais également d'une valeur supplémentaire, représentée par la surface, dite de réduction supplémentaire (52) comprise entre lesdites courbe de déplacement réduit et libre, ces nouvelles réductions permettant de limiter au minimum ladite énergie nécessitée par la rotation de la chaîne, même si ladite progression de l'ouverture des trappes entraîne une augmentation (53) de la distance de freinage et une augmentation très faible de ladite énergie représentée par la surface (54).

4. Réservoirs électrogènes selon la revendication 3, dont ladite translation des parois mobiles est transformée en rotation par au moins deux crémaillères, caractérisés en ce que : - on définit au moins deux dites crémaillères rigides non butées (55) se déplaçant côte à côte, en au moins un couple, en sens inverse l'une par rapport à l'autre en ce que leur dit déplacement est limité par lesdites butées des parois mobiles contre ledit volume central, en ce que leur dit déplacement s'effectue dans ledit volume central à l'intérieur d'au moins un tube (56) reliant les deux dits volumes réduits,

en ce qu'elles sont désaxées, par rapport à la résultante des pressions hydrauliques qui s'exercent sur lesdites parois, de façon à pouvoir se déplacer l'une à côté de l'autre et à croiser ayJ401736 moins un autre couple de crémailléres, et en ce que les forces transversales engendrées par lesdits désaxements (57) sont reprise par au moins un dit tube.

5. Volume central d'un réservoir électrogène, dont au moins une ouverture dispose d'une dite trappe étanche, selon l'une quelconque des revendications 3 et 4 , caractérisé en ce que : -on définit un type de trappes étanches (58) en ce que ces trappes s'ouvrent et se ferment sous l'effet de la pesanteur, en ce que chacune d'entre elles est verrouillée, en position ouverte, en partie haute de paroi de volume central, durant ladite plongée des réservoirs, par un simple pêne (59), dont l'extrémité est en biseau, actionné par un verrou électro-magnétique (60) à double effet qui remplace ledit bras et son moteur, en ce que ledit verrou est commandé, par ledit capteur de rupture de contact, en fin de plongée, libère ladite trappe, qui ferme l'ouverture sous l'effet de la pesanteur, et assure, sous l'action dudit biseau, l'étanchéité dudit volume central et le verrouillage, en position fermée, de ladite trappe, par l'action de cette dernière sur un interrupteur dit de fermeture (61) en ce que, en partie haute de ladite remontée du réservoir électrogène, alors que chaque dite trappe se trouve en partie haute de paroi de volume central, sur commande dudit capteur de rupture de contact, ledit verrou, commandé par ledit capteur de distance de paroi mobile, libère chaque dite trappe qui libère l'ouverture, sous l'effet de la pesanteur, et la verrouille, en position ouverte, par l'action d'un interrupteur dit d'ouverture (62), déclenchée par ladite trappe et en ce que ladite progressivité de fermeture de trappe est le résultat de la dégressivité du freinage des trappes sur leurs guides (63), du fait de la réduction des surfaces de guides sollicitées et de la diminution de la différence de pression entre volumes réduit et volume central, au fur et à mesure qu'il se vide, jusqu'à s'annuler à la profondeur de fin de freinage (64).

6. Réservoirs électrogènes, équipés d'au moins deux parois mobiles ; selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, formant une dite chaîne fermée qui a le moins de frottement possible avec le milieu liquide grâce à la forme parallélépipédique desdits réservoirs s'empilant les uns sur les autres dans leurs parties verticales descendantes et ascendante, caractérisés en ce que : - on définit pour chaque réservoir au moins une enceinte étanche (65) destinée à recevoir lesdits accélérateurs et générateurs en ce qu'elle est isolée desdits volumes de gaz par une paroi dite commune (66) et permet audits accélérateurs et générateurs de fonctionner à faible pression, en ce que lesdits axes des pignons desdites crémaillères non butées qui entraînent lesdits accélérateurs traversent à l'aide de joints étanches.(67) ladite paroi commune, en ce que ladite enceinte étanche a des parois extérieures en continuité de surfaces avec celles des enceintes qui les précèdent et les suivent, contribuant ainsi à ladite réduction frottement 40 avec le milieu liquide et en ce que une dite paroi extérieure reçoit ledit boîtier de raccordement électrique reliant lesdits générateurs audit bus continu. LU101736

7, Chaînes et réservoirs électrogènes selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 alimentant le réseau électrique terrestre caractérisés en ce que : - on définit le câble électrique sous-marin reliant lesdits réservoirs audit réseau en ce qu'il se compose de deux parties, l'une pendante (68), l'autre extensible (69), en ce que ladite partie pendante a une longueur permettant de relier l'un des réservoirs (70) de la chaîne, dit de liaison, à une plate-forme flottante (71) dans laquelle sont incorporés des rouleaux (72) supportant la chaîne et ce quelle que soit la profondeur à laquelle se trouve ledit réservoir de liaison et en ce que un dispositif d'extension (73), du type poulie, est incorporé à ladite plate- forme et permet de relier, par ladite partie extensible de câble sous-marin, ladite plate-forme au réseau.

8. Poste d'alimentation du réseau à partir du courant continu produit par au moins une chaîne de réservoirs électrogènes selon la revendication 8, caractérisée en ce que : - on définit un poste d'alimentation (74) du réseau embarqué sur ladite plate-forme flottante en ce qu'il assure la liaison desdites parties pendantes de chaque chaîne et de ladite partie extensible du câble sous-marin et en ce qu'il concentre, en un seul emplacement, les installations électriques, de type convertisseurs, transformateurs, onduleurs, nécessaires à la mise en circuit des bus de chaque chaîne et à leurs branchements au réseau terrestre.