NO329006B1 - Generation of energy by hydrofoil power - Google Patents
Generation of energy by hydrofoil power Download PDFInfo
- Publication number
- NO329006B1 NO329006B1 NO20084028A NO20084028A NO329006B1 NO 329006 B1 NO329006 B1 NO 329006B1 NO 20084028 A NO20084028 A NO 20084028A NO 20084028 A NO20084028 A NO 20084028A NO 329006 B1 NO329006 B1 NO 329006B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wing
- vane
- air
- hydrofoil
- compressed
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 25
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 claims description 5
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 9
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- -1 batteries Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Det vises en fremgangsmåte som komprimerer en gass, fortrinnsvis luft. Gassen komprimeres ved å anbringe en eller flere hydrofoiler i en væskestrøm i den hensikt å skape et nedtrekk og deretter løft ved å endre angrepsvinkelen på hydrofoilen i forhold til væskestrømmen, fortrinnvis vann. Nedtrekkskraften fører til at lasten, fortrinnsvis luft, blir neddykket og derved blir komprimert proporsjonalt med væskedybden luften blir utsatt for. Hydrofoilen anbringes i den ønskede angrepsvinkel ved mekaniske anretninger for forankring eller moring eller fortøyning eller flaps som endrer angrepsvinkelen, slik som illustrert i fig. 2-4. Volum luft som lastes i hydrofoilen er tilpasset slik at nedtrekkskraften er større enn oppdriften til luften. Man oppnår en akselererende effekt ved at luftens volum reduseres omvendt proporsjonalt med den økende dybde den blir utsatt for. Ved ankomst på den ønskede dybde, trykklåses volumet til den komprimerte gassen. Hydrofoilen anbringes til en lossestasjon på overflaten, eller under vann ved å endre angrepsvinkelen til hydrofoilen, hvoretter den komprimerte luften losses og viderebringes til utnyttelse for energiformål.A method is shown which compresses a gas, preferably air. The gas is compressed by placing one or more hydrofoils in a liquid stream for the purpose of creating a pull-down and then lifting by changing the angle of attack of the hydrofoil relative to the liquid stream, preferably water. The pull-down force causes the load, preferably air, to be submerged and thereby compressed in proportion to the depth of liquid to which the air is exposed. The hydrofoil is placed at the desired angle of attack by mechanical means of anchoring or mooring or mooring or flaps which change the angle of attack, as illustrated in FIG. 2-4. The volume of air loaded into the hydrofoil is adjusted so that the pull-down force is greater than the buoyancy of the air. An accelerating effect is obtained by reducing the volume of the air in inverse proportion to the increasing depth to which it is exposed. Upon arrival at the desired depth, the volume of the compressed gas is pressure-locked. The hydrofoil is placed at a unloading station on the surface, or under water, by changing the angle of attack of the hydrofoil, after which the compressed air is unloaded and passed on for energy purposes.
Description
BAKGRUNN BACKGROUND
Oppfinnelsens område Field of the invention
Denne oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og anordning for omforming av kinetisk energi i en væskestrøm ved bruk av en hydrofoil. I en foretrukket utførelse brukes en syklisk vertikalbevegelse til gjentatt å komprimere luft og frigjøre den komprimerte luften ved eller nær overflaten This invention relates to a method and device for transforming kinetic energy in a liquid flow using a hydrofoil. In a preferred embodiment, a cyclic vertical motion is used to repeatedly compress air and release the compressed air at or near the surface
Kjent teknikk Known technique
En av dagens store utfordringer er å fremskaffe fornybar energi som er rimelig nok til å konkurrere med fossilt brensel og andre ikke-fornybare energikilder. One of today's major challenges is to procure renewable energy that is affordable enough to compete with fossil fuels and other non-renewable energy sources.
Oppfinnelsen tar sikte på å omforme den kinetiske energien i naturlige væskestrømmer til en nyttig form. Disse naturlige væskestrømmene kan omfatte elver, strømmer, tidevannsstrømmer, havstrømmer eller enhver annen væskestrøm, særlig vann. The invention aims to transform the kinetic energy in natural fluid flows into a useful form. These natural fluid flows may include rivers, streams, tidal currents, ocean currents or any other fluid flow, particularly water.
Som et første eksempel inneholder jordklodens havstrømmer enorme mengder kinetisk energi. Det er to havstrømmer i verden med en fart over 3 knop, nemlig Golfstrømmen og Kuroshio-strømmen. Golfstrømmen frakter vann med en rate mellom 30 000 000 m<3>/s (30 Sv) og 80 000 000 m<3>/s (80 Sv). Golfstrømmens hastighet varierer med topografiske forhold. Golfstrømmen er inntil 200 km bred, mens kjernen, hvor hastigheter over 2 m/s (5 knop) forekommer, er 90 km bred. As a first example, the Earth's ocean currents contain enormous amounts of kinetic energy. There are two ocean currents in the world with speeds above 3 knots, namely the Gulf Stream and the Kuroshio Current. The Gulf Stream transports water at a rate between 30,000,000 m<3>/s (30 Sv) and 80,000,000 m<3>/s (80 Sv). The speed of the Gulf Stream varies with topographical conditions. The Gulf Stream is up to 200 km wide, while the core, where speeds above 2 m/s (5 knots) occur, is 90 km wide.
Golfstrømmen har små sesongvariasjoner, hvilket betyr at energien er konstant gjennom året. Golfstrømmen drives av Coriolis-effekten, som skyldes jordklodens rotasjon. The Gulf Stream has little seasonal variation, which means that the energy is constant throughout the year. The Gulf Stream is driven by the Coriolis effect, which is caused by the Earth's rotation.
Golfstrømmen når sin høyeste hastighet utenfor Florida med en toppfart på 7,75 mph (6,73 knop) i senter. Strømmen har også en dybde fra 300 meter til omkring1200 meter. The Gulf Stream reaches its highest speed off Florida with a top speed of 7.75 mph (6.73 knots) at its center. The current also has a depth of 300 meters to around 1200 metres.
Energimengden i vann som beveger seg er selvsagt høyere enn i luft, ettersom vann har en tetthet på ca 1000 ganger luftens tetthet. The amount of energy in moving water is of course higher than in air, as water has a density of about 1000 times the density of air.
Noen kjente teknologier bygger på å sette en eller annen form for roterende hjul, f eks propeller, eller skovler som driver en generator i en tidevannstrøm, en elv osv for å omforme den kinetiske energien i rotoren til elektrisk energi. Det foreligger patentbeskrivelser for forskjellige tekniske/mekaniske løsninger for innfesting av slike roterende propeller, hjul eller skovler i en strøm i sjøen. Vanlig er en ramme montert på havbunnen, eller en moring via en ankerkjetting til havbunnen - gjerne med ballast for å stabilisere generatoren i vannet/strømmen. Det ligger en naturlig begrensning i mengden energi som kan hentes ut ved slike metoder. Begrensingen ligger i arealet på propellbladene eller skovlene, da arealet er direkte proporsjonal med energi som genereres. For å hente ut mer energi fra væskestrømmen må derfor arealet av propellen eller turbinen økes. Dette øker også kreftene som virker på utstyret og forankringen. Som det fremgår over, har kjente fremgangsmåter fortsatt store utfordringer med å generere tilstrekkelig mengde energi. Bruk av hjul, skovler eller propeller genererer for lite energi både i forhold til markedsbehov og i forhold til kost/nytteforholdet. Some known technologies are based on putting some kind of rotating wheel, for example propellers, or blades that drive a generator in a tidal current, a river, etc. to transform the kinetic energy in the rotor into electrical energy. There are patent descriptions for various technical/mechanical solutions for fixing such rotating propellers, wheels or blades in a current in the sea. Usually a frame is mounted on the seabed, or a mooring via an anchor chain to the seabed - preferably with ballast to stabilize the generator in the water/current. There is a natural limitation in the amount of energy that can be extracted by such methods. The limitation lies in the area of the propeller blades or blades, as the area is directly proportional to the energy generated. In order to extract more energy from the liquid flow, the area of the propeller or turbine must therefore be increased. This also increases the forces acting on the equipment and anchoring. As can be seen above, known methods still have major challenges in generating a sufficient amount of energy. The use of wheels, blades or propellers generates too little energy both in relation to market needs and in relation to the cost/benefit ratio.
Disse ulempene kan overvinnes ved å bruke en vinge eller foil i stedet for en propell eller turbin. These disadvantages can be overcome by using a wing or foil instead of a propeller or turbine.
NO 326942 beskriver en anordning for å omforme energi fra en vannstrøm, fortrinnsvis for produksjon av elektrisk strøm. Anordningen omfatter minst én vinge eller hydrofoil. Hydrofoilen er bevegelig montert i en støttestruktur for frem- og tilbakebevegelse mellom et første og et andre vendepunkt. Vendeinnretninger hjelper ved å endre angrepsvinkel for hydrofoilen med hensyn til fluidretningen. NO 326942 describes a device for converting energy from a water flow, preferably for the production of electric current. The device comprises at least one wing or hydrofoil. The hydrofoil is movably mounted in a support structure for back and forth movement between a first and a second turning point. Reversing devices help by changing the angle of attack of the hydrofoil with respect to the fluid direction.
US 6 273 680 viser en anordning for å omforme den kinetiske energien i en fluidstrøm til brukbar energi ved hjelp av en gruppe tynne foiler (aero- eller hydrofoiler) plassert i strømmen. Barrierer kan plasseres rundt anordningen for å øke effektiviteten ved å øke fluidhastigheten. Et system av løpehjul brukes til å øke foilene massefart. Kaskaden av foiler kan oscilleres mekanisk for å overføre energi til et fluid. US 6,273,680 shows a device for transforming the kinetic energy in a fluid flow into usable energy by means of a group of thin foils (aero- or hydrofoils) placed in the flow. Barriers can be placed around the device to increase efficiency by increasing fluid velocity. A system of impellers is used to increase the mass velocity of the foils. The cascade of foils can be oscillated mechanically to transfer energy to a fluid.
WO 94/21914A2 viser en strømningskropp i form av en justerbar vinge. Profilen og volumet av vingen kan justeres. WO 94/21914A2 shows a flow body in the form of an adjustable vane. The profile and volume of the wing can be adjusted.
Videre beskriver kjente fremgangsmåter i det store og hele måter å generere elektrisitet på. Dermed gjenstår utfordringen med å gjøre energien transportabel (energibærer) med minst mulig tap av virkningsgrad, ikke minst tatt i betraktning den begrensede mengde energi kjente fremgangsmåter skaper. Ved overføring til energibærere som for eksempel batterier eller hydrogen, ved de kjente fremgangsmåter, oppstår energitap for hver transformering. Furthermore, known methods generally describe ways of generating electricity. Thus, the challenge remains to make the energy transportable (energy carrier) with the least possible loss of efficiency, not least considering the limited amount of energy known methods create. When transferring to energy carriers such as batteries or hydrogen, by the known methods, energy loss occurs for each transformation.
Et formål med den foreliggende oppfinnelsen er således å tilveiebringe fornybare alternativer som gir en tilstrekkelig energimengde til å kunne erstatte dagens forbruk av fossile drivstoff. One purpose of the present invention is thus to provide renewable alternatives that provide a sufficient amount of energy to be able to replace today's consumption of fossil fuels.
Et annet formål er å frakte den genererte fornybare energien til forbruker uten å miste vesentlige energimengder ved en eller flere omforminger og omlastinger ved transport. Another purpose is to transport the generated renewable energy to the consumer without losing significant amounts of energy through one or more transformations and reloading during transport.
OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION
Dette oppnås i følge oppfinnelsen ved å tilveiebringe en fremgangsmåte for omforming av kinetisk energi i en væskestrøm, hvor en vinge er plassert i væskestrømmen slik at vingen kan beveges syklisk i retninger vinkelrett på væskestrømmen mellom et øvre nivå og et nedre nivå avhengig av vingens løft, kjennetegnet ved - å stenge inne et komprimerbart fluid i en trykktank forbundet med vingen ved et første trykk når vingen er ved sitt øverste nivå, This is achieved according to the invention by providing a method for transforming kinetic energy in a fluid flow, where a wing is placed in the fluid flow so that the wing can be moved cyclically in directions perpendicular to the fluid flow between an upper level and a lower level depending on the lift of the wing, characterized by - confining a compressible fluid in a pressure tank connected to the wing at a first pressure when the wing is at its uppermost level,
- å regulere vingens løft slik at vingen påvirkes av en kraft rettet nedover, - to regulate the lift of the wing so that the wing is affected by a force directed downwards,
- å tillate det komprimerbare fluidet å komprimeres så lenge vingen senkes, - to allow the compressible fluid to be compressed as long as the vane is lowered,
- å stenge inne det komprimerte fluidet i trykktanken ved et andre trykk når vingen er ved sitt nederste nivå, - to close the compressed fluid in the pressure tank by a second pressure when the vane is at its lowest level,
- å regulere vingens løft slik at vingen påvirkes av en kraft rettet oppover, - to regulate the lift of the wing so that the wing is affected by a force directed upwards,
- å hindre det komprimerbare fluidet å ekspandere så lenge vingen heves, og - to prevent the compressible fluid from expanding as long as the wing is raised, and
- å fjerne det komprimerte fluidets potensielle energi fra trykktanken når vingen er ved sitt øverste nivå. - to remove the compressed fluid's potential energy from the pressure tank when the vane is at its top level.
Oppfinnelsen omfatter også en anordning for å utføre fremgangsmåten. The invention also includes a device for carrying out the method.
I en foretrukket utførelsesform blir luft komprimert og deretter ekspandert. Komprimeringen skjer når luft er innesluttet i en hydrofoil, som i sin tur er nedsenket i en væske, fortrinnsvis strømmende vann, der den kinetiske energien i væskestrømmen utnyttes til å senke og heve hydrofoilen. Luften komprimeres naturlig ved neddykkingen, og er fanget i et sammentrykt volum før heving. In a preferred embodiment, air is compressed and then expanded. The compression occurs when air is enclosed in a hydrofoil, which in turn is immersed in a liquid, preferably flowing water, where the kinetic energy in the liquid flow is utilized to lower and raise the hydrofoil. The air is naturally compressed during the dive, and is trapped in a compressed volume before rising.
Som det fremgår over, er energien representert av massen som beveges i havstrømmer, som er ren og fornybar. Denne energien er stabil gjennom hele året, og er til stede i tilstrekkelig store mengder til å dekke de globale energibehov. As stated above, the energy is represented by the mass moved in ocean currents, which is clean and renewable. This energy is stable throughout the year, and is present in sufficiently large quantities to cover global energy needs.
Oppfinnelsen medfører således at miljøregnskapet blir betydelig forbedret sammenlignet med kjente fremgangsmåter, ved det betydelig større volum energi oppfinnelsen kan generere. The invention thus means that the environmental accounting is significantly improved compared to known methods, due to the significantly greater volume of energy the invention can generate.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet med henvisning til de vedføyde tegningene, hvor: Fig. 1 er et skjematisk riss av en vinge eller hydrofoil med flere trykktanker gjennom en syklus med komprimering og oppstigning med luft under trykk. Fig. 2 er et skjematisk riss som viser hvordan angrepsvinkel brukes til å tilveiebringe positivt eller negativt løft. The invention will be described in more detail with reference to the attached drawings, where: Fig. 1 is a schematic diagram of a wing or hydrofoil with several pressure tanks through a cycle of compression and ascent with pressurized air. Fig. 2 is a schematic diagram showing how angle of attack is used to provide positive or negative lift.
Fig. 3 illustrerer bruk av strekkstag. Fig. 3 illustrates the use of tension rods.
Fig. 4 illustrerer videre bruk av en wire og løpehjul for å frembringe en rotasjon som i sin tur kan omformes til elektrisk energi. Fig. 4 further illustrates the use of a wire and impeller to produce a rotation which in turn can be transformed into electrical energy.
DETALJERT BESKRIVELSE AV EN FORETRUKKET UTFØRELSE DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT
Figur 1 illustrerer fremgangsmåten, og viser en hydrofoil(l) anbrakt i en væske (10) med en strøm (6). Gass, fortrinnsvis et luftvolum (7), er fordelaktig anbrakt i hydrofoilen (1). Luftens volum tilpasses hydrofoilens nedtrekkskraft (12), slik at nedtrekkskraften blir sterkere enn den oppdriftskraften som gassens volum gir. Angrepsvinklene (2) justeres for å frembringe en nedtrekkskraft og en nedadgående bevegelse. Hydrofoilen (1) blir ved dette neddykket og luftens volum blir komprimert i forhold til den dybde som hydrofoilen til en hver tid er på, til volum V2 (7). Dette skjer ved at endeveggene (9) presses innover av det Figure 1 illustrates the method, and shows a hydrofoil (l) placed in a liquid (10) with a current (6). Gas, preferably an air volume (7), is advantageously placed in the hydrofoil (1). The volume of the air is adapted to the hydrofoil's downforce (12), so that the downforce is stronger than the buoyant force provided by the volume of the gas. The angles of attack (2) are adjusted to produce a downforce and a downward motion. The hydrofoil (1) is thereby submerged and the volume of the air is compressed in relation to the depth at which the hydrofoil is at any given time, to volume V2 (7). This happens by the end walls (9) being pressed inwards by it
omkringliggende væsketrykk. Volumet V2 erstattes av omkringliggende vann som slippes inn via åpninger (13). Volumet (8) V3 blir større, proporsjonalt med dybden. Desto dypere hydrofoilen bringes desto mer trykk blir den utsatt for, noe som medfører at V2 blir tilsvarende mindre. surrounding fluid pressure. The volume V2 is replaced by surrounding water which is admitted via openings (13). The volume (8) V3 becomes larger, proportionally with the depth. The deeper the hydrofoil is brought, the more pressure it is exposed to, which means that V2 becomes correspondingly smaller.
Når foilen er ankommet ønsket dybde (d1 )(11), endres angrepsvinkelen slik at hydrofoilen får et løft og stiger. Veggene (9) til foilvolumet V2 (7) låses ved en mekanisk innretning, hvilket innebærer at det komprimerte trykket i luften beholdes ettersom volumet ikke ekspanderer på grunn av låsingen. Under oppstigningen blir dermed luften en energibærer. When the foil has arrived at the desired depth (d1 )(11), the angle of attack is changed so that the hydrofoil gets a lift and rises. The walls (9) of the foil volume V2 (7) are locked by a mechanical device, which means that the compressed pressure in the air is retained as the volume does not expand due to the locking. During the ascent, the air thus becomes an energy carrier.
Hydrofoilen stiger etter hvert mot overflaten (4). Når hydrofoilen har ankommet overflaten eller en forutbestemt dybde (h-i)(3) kobles trykketanken (V2) (7) til fortrinnsvis slanger og/eller rør som frakter den trykksatte luften til beholdere for transport eller til rørnett for videre bruk av energien. The hydrofoil gradually rises towards the surface (4). When the hydrofoil has arrived at the surface or a predetermined depth (h-i)(3), the pressure tank (V2) (7) is connected to preferably hoses and/or pipes that transport the pressurized air to containers for transport or to pipe networks for further use of the energy.
Figur 2-4 illustrerer den foretrukne utførelsen: Figure 2-4 illustrates the preferred embodiment:
Det kan anvendes ulike alternative mekaniske anretninger som vil utgjøre hydrofoilens bane i sekvensen neddykkingen og oppdrift, slik som et rammeverk, strekkstag, anker/moringer eller lignende. Tilkoblingen til anretningen utformes slik at den kan justere hydrofoilens angrepsvinkel i forhold til væskestrømmen. Various alternative mechanical devices can be used which will make up the hydrofoil's path in the sequence of immersion and buoyancy, such as a framework, tie rods, anchors/moorings or the like. The connection to the device is designed so that it can adjust the angle of attack of the hydrofoil in relation to the liquid flow.
I figur 2 vises et strekkstag (18) som festes i en overflateplattform (19) og forankres i havbunnen (17). Ved et innfestningspunkt (14) på hydrofoilens (1) overside (nedtrekk) og vekselvis på undersiden (15) (løft) endres angrepsvinkelen (2) slik at sekvensen med neddykking og oppstigning kan utføres. Innfesting til strekkstaget (18) utføres ved en glider (16). Sekvensen starter ved innfesting i (14). Når hydrofoilen er ankommet til en ønsket dybde (d1) løses innfesting (14) ut, fortrinnsvis ved hjelp av en trykkaktivert hurtigkobling. Innfestingen i (15) tar nå over og angrepsvinkelen endres slik at et løft og dermed en oppstigningssekvens starter. Når hydrofoilen ankommer toppen av sekvensen (overflate eller nær overflate), (h1) og trykkluften er lastet ut, festes wiren igjen til innfesting (14) og ny nedtrekksekvens starter. Figure 2 shows a tension rod (18) which is attached to a surface platform (19) and anchored in the seabed (17). At an attachment point (14) on the upper side of the hydrofoil (1) (down) and alternately on the underside (15) (lift), the angle of attack (2) is changed so that the sequence of descent and ascent can be carried out. Fastening to the tension rod (18) is carried out by a slider (16). The sequence starts by fixing in (14). When the hydrofoil has arrived at a desired depth (d1), attachment (14) is released, preferably by means of a pressure-activated quick coupling. The attachment in (15) now takes over and the angle of attack changes so that a lift and thus an ascent sequence starts. When the hydrofoil arrives at the top of the sequence (surface or near surface), (h1) and the compressed air is unloaded, the wire is attached again to attachment (14) and a new pull-down sequence starts.
Figur 3 viser et eksempel på flere strekkstag (20) som festes i en overflateplattform og forankres i havbunnen. Hydrofoilen festes i strekkstaget (1) ved festeanordning (21) som er justerbar på strekkstaget og et glidespor i foilen (22). Festeanordningene er utformet slik at hydrofoilens angrepsvinkel Figure 3 shows an example of several tension rods (20) which are attached to a surface platform and anchored in the seabed. The hydrofoil is attached to the tension rod (1) by a fastening device (21) which is adjustable on the tension rod and a sliding groove in the foil (22). The fastening devices are designed so that the angle of attack of the hydrofoil
(2) i væskestrømmen kan justeres. (2) in the liquid flow can be adjusted.
I fig. 4 vises et eksempel på en oppstrekt streng, fortrinnsvis en wire, (26) som forankres i en væske på tilsvarende måte som beskrevet foran. Ved et innfestnings punkt (14) på hydrofoilens (1) ene side, og vekselvis på den andre siden (15) endres angrepsvinkelen (2) slik at sekvensen med neddykking (12) og oppstigning (13) kan utføres. Innfesting til strengen (26) gjøres fast ved koblingen (23). Ved innfestingen (23) vil banen (26) rotere rundt hjulene (25) og skape en bevegelsesenergi. Denne bevegelsesenergien hentes ut ved innretninger (24) som kan være elektriske generatorer, kompressorer eller andre kjente energiutnyttelsesmetoder. Ved denne utførelsen kan det hentes ut tilleggsenergi. In fig. 4 shows an example of a stretched string, preferably a wire, (26) which is anchored in a liquid in a similar way as described above. At an attachment point (14) on one side of the hydrofoil (1), and alternately on the other side (15), the angle of attack (2) is changed so that the sequence of immersion (12) and ascent (13) can be carried out. Attaching to the string (26) is done firmly at the coupling (23). At the attachment (23), the track (26) will rotate around the wheels (25) and create a movement energy. This movement energy is extracted by devices (24) which can be electric generators, compressors or other known energy utilization methods. With this design, additional energy can be extracted.
Som et alternativ til å justere angrepsvinkelen, kunne vingens profil blitt endret for å oppnå det nødvendige løft og nedtrekk. As an alternative to adjusting the angle of attack, the profile of the wing could be changed to achieve the required lift and drag.
Luften reduserer som nevnt sitt volum ved neddykking og vil beholde trykket ved oppstigningen ved en mekanisk innlåsning eller en pose som skyves inn i en mekanisk innretning. Dette kan blant annet utrettes ved at sylinderne eller rommet som luften er i har endevegger som lar seg presse innover av det omkringliggende væsketrykk. Samtidig låses disse endeveggene fast når volumet er på en gitt størrelse og hydrofoilen har nådd en forutbestemt dybde. Låsingen kan skje ved fjærbelastede simringer og pakninger eller lignende. Det kan benyttes en stempellignende innretning, hvor en eller begge endevegger i hydrofoilen beveger seg mot hverandre etter hvert som luftens volum reduseres. En slik innretning ligger innenfor dagens kjente teknikk, og beskrives derfor ikke nærmere. Luftens reduserte volum erstattes med eksempelvis vann under neddykkingen, som fortrenger luften. Vannet kommer inn i hydrofoilen gjennom åpninger As mentioned, the air reduces its volume when diving and will retain its pressure during the ascent through a mechanical lock-in or a bag that is pushed into a mechanical device. This can be achieved, among other things, by the cylinders or the room in which the air is located having end walls that can be pushed inwards by the surrounding liquid pressure. At the same time, these end walls are locked when the volume is at a given size and the hydrofoil has reached a predetermined depth. The locking can be done by spring-loaded o-rings and gaskets or the like. A piston-like device can be used, where one or both end walls of the hydrofoil move towards each other as the volume of the air decreases. Such a device is within today's known technology, and is therefore not described in more detail. The reduced volume of the air is replaced with, for example, water during the dive, which displaces the air. The water enters the hydrofoil through openings
Når foilen ankommer overflaten eller en forutbestemt dybde dokkes den fortrinnsvis i en ramme hvor tilkoblinger av rør/slanger sørger for at trykkluften sendes over i lagringstanker for videre transport. Rammestrukturen kan alternativt stasjoneres under vann for å unngå hindringer i seilingstrafikk. Dagens teknologi for offshore oljevirksomhet kan utføre alle disse operasjoner under grunt vann, med lossing til skip ved tilkobling i skroget under vann. When the foil arrives at the surface or a predetermined depth, it is preferably docked in a frame where pipe/hose connections ensure that the compressed air is sent to storage tanks for further transport. Alternatively, the frame structure can be stationed underwater to avoid obstacles in sailing traffic. Today's technology for offshore oil operations can carry out all these operations in shallow water, with unloading to ships by connection in the hull underwater.
Utførelsen av selve lossingen av trykkuften vil være avhengig av de konkrete topografiske forholdene og avstanden dette ligger fra land. The execution of the actual unloading of the compressed air will depend on the concrete topographical conditions and the distance from land.
Ved å bruke luft som last vil en gå direkte fra kinetisk energi til trykkluft, en potensiell energi som i sin tur er en utmerket energibærer. De mest kjente energibærere i dag er: Petroleum, batterier, hydrogen og ved. Trykkluft er også en god energibærer, men lite brukt. Trykkluft er blitt mer aktualisert i og med at det er kommet teknologi på karbonflasker/trykkbeholdere som kan erstatte metall, noe som reduserer vekten betraktelig. De fleste maskiner i dag kan drives av trykkluft. Det er eksempelvis utviklet biler som fungerer godt ved trykkluft som drivstoff. By using air as a load, one will go directly from kinetic energy to compressed air, a potential energy which in turn is an excellent energy carrier. The most well-known energy carriers today are: Petroleum, batteries, hydrogen and wood. Compressed air is also a good energy carrier, but little used. Compressed air has become more relevant as technology has become available on carbon bottles/pressure containers that can replace metal, which reduces the weight considerably. Most machines today can be powered by compressed air. For example, cars have been developed that work well with compressed air as fuel.
I tillegg til at nedtrekkskraften benyttes til å komprimere luft, kan hydrofoilens bevegelse i tillegg utnyttes ved å overføre foilens bevegelser til rotasjon og/eller omforming til elektrisk kraft som beskrevet i forbindelse med Fig. 4. In addition to the downward force being used to compress air, the movement of the hydrofoil can also be utilized by transferring the movements of the foil to rotation and/or transformation into electrical power as described in connection with Fig. 4.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20084028A NO329006B1 (en) | 2008-09-22 | 2008-09-22 | Generation of energy by hydrofoil power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20084028A NO329006B1 (en) | 2008-09-22 | 2008-09-22 | Generation of energy by hydrofoil power |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20084028L NO20084028L (en) | 2010-03-23 |
NO329006B1 true NO329006B1 (en) | 2010-07-19 |
Family
ID=42154113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20084028A NO329006B1 (en) | 2008-09-22 | 2008-09-22 | Generation of energy by hydrofoil power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO329006B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120187694A1 (en) * | 2009-09-23 | 2012-07-26 | Engervik Technology As | Converting Kinetic Energy Using a Hydrofoil |
-
2008
- 2008-09-22 NO NO20084028A patent/NO329006B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20084028L (en) | 2010-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bagbanci et al. | Review of offshore floating wind turbines concepts | |
Falcão | Wave energy utilization: A review of the technologies | |
EP2480785B1 (en) | Converting kinetic energy using a hydrofoil | |
AU2009327499B2 (en) | System for producing energy through the action of waves | |
US9239038B2 (en) | Power generation apparatus | |
EP2604501B1 (en) | System of anchoring and mooring of floating wind turbine towers and corresponding methods for towing and erecting thereof | |
US10641242B2 (en) | Offshore energy storage device | |
US20150013325A1 (en) | Wave energy converter system | |
NO323274B1 (en) | Extraction of power from moving water | |
WO2011056919A2 (en) | Wave energy conversion device | |
EP1483502A2 (en) | Offshore wind turbine | |
CN102390494A (en) | Suspension lifting support system and base for offshore wind farm | |
RU2150021C1 (en) | Method and megawatt-capacity power-plant module for recovering energy of reusable sources (options) | |
AU2011200665B2 (en) | Power Generation Apparatus | |
JP3530872B2 (en) | Hydro energy converter | |
NO329006B1 (en) | Generation of energy by hydrofoil power | |
CN102322389B (en) | Floating body-rocking bar direct drive type wave energy turbine generator | |
CA2420998C (en) | Tidal power generation | |
JP5102407B1 (en) | Ocean power generation system and ocean power generation method | |
WO2024042453A1 (en) | Offshore apparatus for extracting energy from a fluid and methods for its use | |
CN101988462B (en) | Water energy receiving device | |
Rivas et al. | Conceptual design of an ocean current turbine for deep waters | |
Golightly | Blackbird: Storage Base Anchored Uniaxial Hybrid VAWT-WEC TL Buoy | |
NO326942B1 (en) | Offshore power plant | |
Takahashi et al. | DEVELOPMENT OF WAVE ENERGY UTILIZATION IN JAPAN |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |