NO336814B1 - Turbinteknologi og offshore kraftverk for generell økning og omforming av kinetisk havenergi - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen gjelder et kraftverk for generell fokusering og omforming av kinetisk havenergi fra bølger, tidevannsbølger og havstrøm i felles tekniske løsninger. Vertikalstilte kraftverksmoduler (17) og tilhørende modulbein (18) danner, sammen med mellomliggende klaffturbiner (1, 2) og turbinkjerner eller sammenkoblingsanordninger (6, 6a) en kraftverksenhet (32) med kraftomformingskanal (21) for tre typer havenergi. Kraftverkets primære energiomforming finner sted ved hjelp av de horisontalstilte klaffturbinene (1) og konsentriske klaffturbinene (2) med bevegelige og elastiske aksialstilte eller radialstilte klaffer (3, 4, 5) innfestet til turbinarmer (7), turbinflater (8, 9) eller pendelarmer (10). Klaffturbinene (1, 2) opprettholder rotasjonsretningen uavhengig av havenergiens vekslende retninger, har direkteinduksjon eller videre energiomforming inne i kraftverksmodulene. De elastiske klaffene (3, 4, 5) lagrer vekselvis kinetisk havenergi som potensiell energi for senere å frigi yteevnen til forlengelse av arbeidsfase og rotasjon. Kraftverket utnytter havområdets kinetiske energi til akselerasjon og strukturering av sjømassenes komplekse bevegelsesmønstre, forlenger bevegelsesutslagene og øker energiinnholdet til kvadratet av vannmassenes nye bevegelseshastigheter. Videre omfatter kraftverket en leddet og fleksibel tidevanns- og stormbølgeforankring (26, 27, 27a, 27b, 28), anordninger for regulerbar energikomprimering (22) og bølgereflekterende gjennomstrømningsvegg (23). Kraftverket kan også kombineres med energilagring, vindturbiner, solenergi, OTEC og integrere akvakultur og havnefasiliteter i energiøyer, undersjøiske og oversjøiske broforbindelser.

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et kraftverk for generell økning og omforming av kinetisk havenergi fra bølger, tidevannsbølger og havstrøm i felles tekniske løsninger.

Gjennom de siste hundre år har det kommet til betydelige nye kunnskaper og teorier relatert til havenergi. Forskning og tallrike pilot- og forsøksprosjekter er gjennomført over hele verden. Foreslåtte løsninger på omforming av bølgeenergi kan inndeles i 5-10 grupper etter type teknologi, plassering, sluttbruk av energi og størrelse på kraftverk. Fire klassiske hovedgrupper innen omforming av havbølger, inndelt etter størrelsen på anleggene er; punktabsorbator, attenuator, anlegg for «oscillerende vannsøyler» og determinator.

Den primære energiomforming som finner sted ved bølgeaktiviteten driver oftest en stempelanordning som skaper hydrodynamisk eller pneumatisk energi som må gjennomgå sekundær energiomforming ved hjelp av turbin eller hydraulisk motor før tertiær energiomforming kan besørges av strømproduserende generatorer.

Punktabsorbator er oftest en bøyeanordning på eller like under havoverflaten som beveger seg med bølgeaktiviteten og aktiverer et stempel i en sylinder som er forankret til havbunnens som eksempelvis det australske selskapet Carnegie sin undersjøiske bøye. Noen punktabsorbatorer har gass- eller væskefylt sekk som utnytter trykkvariasjonene under bølgenes propaganderende bevegelser. Bøyene kan ha innvendige generatorer som den norske «Lifesaver». Den finskproduserte bøyen «Wave Roller» er også en punktabsorbator som innvendig har vertikalakslet eksenteranordninger som driver generatorer.

Det Irske selskapet «Ocean Energy» sin bølge-rigg og den norske «Havkraft-riggen» tilhører gruppen attenuatorer eller bølgedempere som utnytter trykkvariasj oner som oppstår i kammer over bølgene eller inne i skråstilte kanaler hvor bølgene selv er stempel og skaper vindkraft som driver luftturbin. Det skotske bølgekraftverket «Limpet» omformer i større målestokk den vindkraft som oppstår over oscillerende vannsøylers bevegelser inne i anlegg i strandsonen. Den primære energiomforming for de tre sistnevnte innretningene er fra havbølgeenergi til vindkraft og hvor videre energitransport og overføringen skjer ved retningsvekslende luftstrøm til sekundær energiomforming. Felles for attenuatorer og oscillerende anlegg er at de benytter såkalte «Wells-turbiner» som bevirker roterende mekanisk energi til den tertiære energiomforming som i hovedsak er elektriske generatorer.

Determinator er er fortrinnsvis store og har sin utstrekning parallelt med bølgefronten. Av denne typen kan nevnes skotske «Oysters» som er en bunnforankret og leddet flate-formasjon som beveger seg innover og utover i bølgene og driver stempelanordninger som skaper hydraulisk energi som tilkobles turbiner og generator på land for produksjon av sluttenergi.

Fra WO 2013/171551 Al er det kjent en skovl som har en sirkulært ordnet rekke med stive klaffer som er hengslet til flater vinkelrett på senterlegemet eller mellom slike flater og hvor kjernen er montert på eller mellom moduler. Ytterligere kjent teknikk på dette fagområdet er kjent fra publikasjonene US 5844323 A, DE 102008003764 Al, GB 250243 A, EP 2735729 Al, US 2010/0284808 Al og WO 01/92720 Al.

For omforming av tidevannsbølger og havstrøm finns det også mange forskjellige varianter av i hovedsak tradisjonelle turbiner med tre klaffer som er utviklet for montering på havbunnen. Noen turbiner dreier 180 grader rundt ved tidevannsskifte, andre turbiner dreier sine klaffer og en tredje hovedgruppe har klaffer som roterer samme vei under vekslende strømningsretninger. Turbiner for tidevann og havstrøm har ofte høyere virkningsgrad fordi den primære energiomforming finner sted ved klaffene i havet, og yteevnen overføres som roterende mekanisk energi direkte til generator. Blant overnevnte grupper kan eksempelvis nevnes tidevannsturbinene til det skotske selskapet «Meygen» og norske «Hammerfest Strøm». Videre finnes det tidevannsturbiner som roterer innvendig i horisontalstilt sylindrisk struktur og turbiner med klaffer som er montert til vertikalstilt ringformet anordning.

Innvendingene mot eksisterende teknologier for omforming av kinetisk havenergi, kan i hovedsak sammenfattes med at de ikke utnytter flere av havets bevegelsesresurser samtidig. Verdifulle energimengder fra havbølger og tidevannsbølger forekommer alltid i samme farvann og kraftkomponenter fra havstrøm inngår i det vi ofte benevner som tidevannsstrøm.

I tillegg kommer det forhold at den spesifikke energiomforming, fra enten havbølger eller tidevannsbølger, har en relativ lav virkningsgrad og høy investering pr kW gjennomsnittlig årsproduksjon. Videre har eksisterende løsninger klare kapasitetsmessige og størrelsesmessige begrensninger og kan ikke overleve utaskjærs eller inngå i kombinasjoner med andre energisystemer og installasjoner på åpent hav. Langt de fleste bølgekraftverk er utviklet for å kunne bygges og fungere som småkraftverk i kystnære områder. I tillegg vil energisystemene for omforming av bølgeenergi ikke omforme den øvrige kinetiske havenergien i området som skriver seg fra tidevannsbølger og havstrøm.

Energianlegg for omforming av tidevannsbølger og havstrøm er ofte montert på havbunnen hvor disse former for kinetisk energi har sine laveste verdier. I tillegg omformer de lite eller ingen energi fra havbølgene i samme område.

Den generelle innvending om lav virkningsgrad skyldes først og fremst dårlig effekt ved den primære og sekundære energiomforming. I tillegg kommer oftest en tertiær energiomforming til sluttenergi i form av elektriske generatorer. Ytterligere energitap har allerede oppstått under energitransporten mellom disse enhetene før endelig tilkobling til elektrisitetsnettet.

I de fleste havområder er det en kombinasjon av bølger, tidevannsbølger og havstrøm. Energiinnholdet i havet har store variasjoner i løpet av et kalenderår og gjennomsnittlig energiinnhold fra ett havområde til et annet kan av mange grunner vise betydelige forskjeller. Energi fra tidevannsbølger har sine sykluser i løpet av døgnet og årstiden. Variasjoner i gjennomsnittlig energiinnhold i løpet av ett år, kan for havbølger variere fra 20-30 kW pr meter langs bølgefronten til omkring 100 kW/m i enkelte havområder.

Havbølger, tidevannsbølger og havstrøm er bevegelsesenergi, eller yteevne i form av vannmasser som følger kompliserte og ukompliserte bevegelsesmønstre som er integrert i hverandre. Ulike kjente tekniske løsninger for omforming av kinetisk havenergi har det til felles at de forsøker å utnytte «sin» spesielle del av bevegelsene i havet. I fortsettelsen skal belyses hvorledes en teknisk løsning kan utnytte alle de komplekse bevegelsene i havet i sin omforming til annen yteevne.

Bølgene som forplanter seg over havflaten representerer den utfordrende kompleksitet i dette sammensatte bildet. Øvre del av vannmassene i en bølge beveger seg vertikalt, men i tillegg kommer kraftkomponent i forplantningsretning. Lengre nede er det mer horisontale pendelbevegelser som forsyner bølgetoppene og gjør bølgebunner mulig. Økende bølgehøyder har hovedsakelig økende bølgelengder. Energien, massefarten eller kraften i sjømassenes bevegelse går lA bølgelengde nedover i havet, men over 90 % av denne energien er samlet i øvre 1/4 av bølgelengden. Litt under bølgedalene er vekslingsområdet hvor den opp og nedad rettede bølgebevegelsen er nær den mer horisontale frem og tilbake pendlingen. Dette vekslingsområdet forflytter seg oppover i havet ved avtagende bølgehøyder og går langt dypere ved økende bølgehøyder. I tillegg kommer det forhold at det oftest er flere bølgeretninger samtidig (kaotiske bølger) og hele tiden er det varierende bølgehøyder, bølgelengder og frekvenser.

Det som ytterligere forsterker eller øker energien i mange farvann og havområder er kraftige tidevannsstrømmer som regelmessig skifter retning flere ganger i døgnet. Havstrøm vil i noen farvann og havområder sammenfalle med en tidevannsretning og forsterke resultanten, for deretter å redusere strømningshastigheten i motsatt retning.

Oppsummeringsmessig er det viktig å merke seg at hver enkelt av de tre formene for kinetisk havenergi; bølgeaktivitet, tidevannsbølge og havstrøm har sine største energimengder i øvre del av havet og summen vil derfor definitivt bli størst her. I enkelte områder kan havstrømmer langt under overflaten ha andre hastigheter og retninger. Det kinetiske energibildets sammensetning er i kontinuerlig bevegelse og endring.

Det er de senere decenniers forskning, testing og utvikling som ligger til grunn for frembringelse av de nye tekniske løsningene for generell økning og omforming av tre former for kinetisk havenergi i felles tekniske løsninger. De nye tekniske løsningene tar også utgangspunkt i prinsippene for hvordan menneskehjertets anatomi og fysiologi skaper hydrodynamisk energi i lukket kretsløp og anvender disse prinsippene til utforming av foreliggende nye tekniske løsninger på det å gjøre inngripen i og omforme kinetisk havenergi under mer åpne forhold.

Den kinetiske havenergien består som nevnt av flere ulike bevegelsesmønstre som er fullstendig integrert i hverandre. Sammenfallende retninger kan øke massefarten i kortere faser eller over lengre tidsperioder og kan på tilsvarende måte ha motsatte virkninger. Ettersom bevegelsesmønstrene er integrert i hverandre er det hensiktsmessig å kunne omforme den kinetiske havenergien i felles tekniske løsninger som håndterer enhver kombinasjon og variasjon i energiforekomst innenfor valgte størrelser og verdier.

I arbeidet med å finne de nye tekniske løsninger på energiomforming fra tre former for kinetisk havenergi i felles tekniske løsninger representerer bølgeenergiens sammensetning og variasjon av energiinnhold den største utfordringen, og vil ofte være bestemmende for utforming, dimensjonering og installert kapasitet i et kraftverk. Bevegelseshastighet for tidevannsbølger og havstrøm, samt bølgenes høydeveis bevegelse er hovedsak i størrelsesorden 1-5 m/sek. Men havbølgenes forplantning fremover har omkring 5-10 ganger høyere hastighet i horisontal retning enn de vertikale bevegelser fra bølgedal til bølgetopp og begge foregår samtidig.

I forbindelse med utviklingen av den foreliggende oppfinnelsen har det vært hensikten å muliggjøre: - å fange opp den komplekse energitransporten i havet på en måte som gjør det mulig å omforme et mangfold av massefartskomponenter i størrelser og

retninger til annen form for yteevne

- strukturering av kraftkomponentenes retninger til å bli mer parallelle med vertikale plan

økning av hastigheten på alle massefartskomponenter slik at effekten og virkningsgraden av energiomformingen blir høyere enn det som tidligere har

vært mulig

- en bedre utnyttelse av omkringliggende havområders kinetiske energi

- at omforming av den kinetiske energiens ulike komponenter i sin helhet kan finne sted direkte i havet under vannmassenes komplekse og varierende

bevegelser

- utforming av kraftverk for energiproduksjon i MW og GW-klassen utenfor kystnære områder - lagring eller alternativ anvendelse av havenergi inne i eller ved kraftverket i den hensikt å oppnå en høyere totalproduksjon og utnyttelsesgrad - regulerbar økning av havenergien inne i kraftverket, slik at perioder med lav forekomst i noen grad kan kompenseres med høyere energiinnhold i en mindre del av anlegget - at kraftverket har tilstrekkelig masse og stabilitet i forhold til energiomforming fra det aktuelle havbølgespekter - at kraftverket kan opprettholde sin posisjon i havoverflaten under vekslende tidevannsnivåer

at kraftverket kan følge bølgebevegelser med energiinnhold som går langt utover

anleggets produksjonskapasitet

De viktigste utfordringer, krav og kriterier for løsninger som ligger til grunn for utvikling av det foreliggende kraftverket har vært:

- Et spekter av ulike kraftkomponenter

Sterkt varierende kombinasjoner av bølgeretninger

- Komplekse energimønstre i bevegelse og endring

Størst kinetisk havenergi i øvre del av havet

- Behov for å bevirke bølgediffraksjon og bølgerefraksjon

- Variasjoner i kinetisk havenergi fra lavere enn ønsket ressursgrunnlag til langt utover energibehov

- Potensielt ødeleggende mega bølger og 100-årsbølge

- Betydelige tidevannsforskjeller sammenfallende med ekstreme bølgehøyder Store mengder bevegelsesenergi i omkringliggende havområde som ikke

utnyttes

- Krav til utnyttelsesgrad og effektivitet ved energiomforming

- Kriteria om dreiebevegelse eller rotasjon ved den primære energiomforming

- Kriteria om valgbar størrelse på anordningens dreiemoment

- Kriteria om trinnvis og vedvarende energiomforming

- Kriteria om at det i hovedsak er antall energiomformere som må økes ved større kraftbehov

- Krav til at offshore lokalisering blir mulig

- Krav til levetid og mestring av ekstreme forhold på havet

- Kravs til økonomisk lønnsomhet

I tillegg er det i enkelte farvann og havområder ytterligere utfordringer og behov for løsninger som innebærer og forutsetter at kraftverket må: - ha kapasitet til omforming av såkalte overgangsbølger (eng.: transitional waves) til vanlige havbølger

ha kapasitet til ekstreme tidevannsvariasjoner og mega-bølger

- dimensjoneres for tsunamibølger, seiche og flodbølger

- utformes for å inngå i synergistiske kombinasjoner med andre energisystemer

- kunne kombineres med ytterligere løsninger

På denne bakgrunn er det tilveiebrakt en klaffturbin for generell økning og omforming av kinetisk havenergi som definert i det selvstendige hovedkrav 1 og et kraftverk som definert i det selvstendige krav 12. Ytterligere utførelsesformer av klaffturbinen og kraftverket er definert i de uselvstendige kravene.

På figurark 38 i de vedlagte figurene er de felles prinsippene for virkemåten til menneskets hjerte illustrert. Hjertet bevirker hydrodynamisk energi i et lukket kretsløp, og klaffturbinene som griper inn i og omformer kinetisk havenergi under mer åpne forhold. Hjerteklaffene 3 åpner umiddelbart ved korrekte strømningsretninger og bibeholder åpen posisjon inntil trykkforholdene endrer seg og lukker øyeblikkelig når trykket blir høyere på åpningssiden enn på innsiden av klaffene. «Tricuspidal-turbinen» som vist i midten, har seks klaffer 3 som er orientert med samme lukkeretning og er montert på turbinarmer 7 og innfestet rundt en senteraksling 6. En slik turbin vil rotere i samme retning under forhold med havbølger, tidevannsbølger og havstrøm. Den foreliggende oppfinnelsen omfatter den mer tekniske klaffturbinen til høyre på figurarket som er anordnet med elastiske klaffer som i arbeidsfasen presses inn i krumninger på turbinarmene. Videre inngår det i klaffturbinens konstruksjonsmessige oppbygging støtteringer og ytre støtteringer.

Det er således tilveiebrakt en klaffturbin for omforming av kinetisk havenergi fra havbølger, tidevannsbølger og havstrømmer, hvor klaffturbinen omfatter et flertall klaffer som er roterbart eller bevegelig festet til klaffturbinen slik at posisjonen til hver klaff stilles inn individuelt mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon i respons på trykket i vannet rundt hver enkelt klaff og uavhengig av de andre klaffene. Klaffene er utformet i et elastisk materiale slik at klaffende får en fjærende effekt på tvers av klaffenes lengderetning ved varierende belasting.

Fortrinnsvis omfatter den minst ene klaffturbinen et flertall turbinarmer eller minst en turbinskive med utskjæringer eller oppheng for klaffene i klaffturbinens omkretsretning. Fortrinnsvis vil det i omkretsretningen være flere turbinarmer og/eller turbinskiver med utskjæringer eller støtte for klaffene i klaffturbinens lengderetning. Klaffer kan være orientert i henholdsvis turbinens lengderetning og med mer radialstilte turbinarmer, eller klaffene kan være mer radialstilte med eller uten langsgående turbinarmer.

Klaffturbinen er fortrinnsvis anordnet med minst to klaffer som er anordnet helt eller delvis utenfor hverandre i radial utstrekning fra klaffturbinens rotasjonsakse.

Klaffturbinen kan videre omfatte fortrinnsvis et flertall turbinarmer for roterbar eller bevegelig opplagring av klaffene.

Klaffturbinen kan videre omfatte et flertall turbinarmer i klaffturbinens omkretsretning og minst to turbinarmer i klaffturbinens lengderetning for hver turbinarm i omkretsretningen.

Turbinarmene kan videre være anordnet med respektive pendelarmer, på hvilke pendelarmer et flertall klaffer er roterbart eller bevegelig opplagret.

Klaffene kan ha en buet form eller kan innta en buet form i et tverrsnitt normalt på klaffenes lengderetning.

Klaffene kan omfatte to deler som er roterbart opplagret om en felles rotasjonsakse i klaffenes lengderetning.

Turbinarmene eller pendelarmene er fortrinnsvis utformet med fordypninger med en form som korresponderer med klaffenes tverrsnittsform, og klaffene er fortrinnsvis opplagret slik at de ligger i sine respektive fordypninger i sine arbeidsposisjoner.

Klaffturbinen kan være utformet med en åpen kjerne og turbinarmene kan da være opplagret på støtteringer med en kort aksial utstrekning slik at vann kan strømme radialt og aksialt igjennom den minst ene klaffturbinens kjerne. Klaffturbinen kan alternativt være utformet med en lukket kjerne, fortrinnsvis i form av et sylindrisk element.

Den minst ene klaffturbinen kan videre omfatte to eller flere konsentriske turbiner som roterer i samme retning eller i motsatte retninger.

Det er videre tilveiebrakt et kraftverk for omforming av kinetisk havenergi fra havbølger, tidevannsbølger og havstrømmer, hvor kraftverket omfatter: - minst to kraftverksmoduler (17, 18) som er anordnet ved siden av hverandre slik at det dannes en kraftomformingskanal (21) mellom dem, og - minst én klaffturbin (1,2) som beskrevet over, hvor den minst ene klaffturbinen er anordnet i kraftomformingskanalen (21) og er roterbart opplagret i kraftverksmodulene (17, 18).

Hver kraftverksmodul omfatter fortrinnsvis minst ett bein som, sett fra siden, er skråstilt eller loddrett i forhold til et horisontalplan, og en eller flere klaffturbiner er roterbart opplagret i korresponderende bein på to kraftverksmoduler som er anordnet ved siden av hverandre.

Hver kraftverksmodul kan omfatte to bein som, sett fra siden, er skråstilt eller loddrett i forhold til et horisontalplan, og en eller flere klaffturbiner er roterbart opplagret i korresponderende bein på to kraftverksmoduler som er anordnet ved siden av hverandre.

Kraftverksmodulene, sett forfra, er fortrinnsvis i hovedsak vertikalstilt i forhold til et horisontalplan.

Minst én av kraftverksmodulene kan være anordnet med minst ett bevegelig plateelement for komprimering av den kinetiske havenergien mot den minst ene klaffturbinen.

Kraftverksmodulene kan omfatte en skrogformet, øvre del som de skråstilte beina er festet til og som fortrinnsvis i det minste delvis rager over vannets overflate når kraftverket er i bruk.

Kraftverket omfatter fortrinnsvis minst ett leddelement som i sin ene ende er bevegelig festet til en kraftverksmodul eller modulbein på en av kraftverkets kraftverksmoduler og sin andre ende er roterbart festet til et ankerelement på havbunnen når kraftverket er i bruk.

Kraftverket kan utformes slik at det er forankret med minst ett leddelement til et annet kraftverk som beskrevet over hvor leddelementenes to ender fortrinnsvis er bevegelig festet til de respektive kraftverkene.

Det er således tilveiebrakt et kraftverk for generell økning og omforming av

kinetisk havenergi fra havbølger, tidevannsbølger og havstrømmer som fortrinnsvis omfatter minst to kraftverksmoduler som er anordnet ved siden av hverandre slik at det dannes en kraftomformingskanal mellom dem. Kraftverket omfatter videre minst én klaffturbin som er anordnet i kraftomformingskanalen, og som er roterbart anordnet mellom kraftverksmodulene. Den minst ene klaffturbinen omfatter et flertall klaffer fortrinnsvis fordelt rundt klaffturbinen og utenfor hverandre og som er roterbart eller bevegelig festet til klaffturbinen slik at posisjonen til hver klaff stilles inn individuelt mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon i respons på trykket i vannet rundt hver enkelt klaff og uavhengig av de andre klaffene.

Et kraftverk for generell økning og omforming av kinetisk havenergi, i henhold til oppfinnelsen, har i tillegg til kraftverksmoduler og forankringsanordninger, et antall klaffturbiner som kan arbeide på tomgang når det bare er tidevannsbølger, havstrøm og moderat bølgeaktivitet. Ved tiltagende bølgehøyder øker hastigheten på alle turbinene og energiproduksjonen øker lineært. Ved ytterligere økning av bølgehøyder kan det trinnvis aktiveres flere energiproduserende enheter.

Det nye kraftverkets funksjon muliggjør opprettholdelse av den kinetiske havenergiens bevegelsessykluser under vedvarende og trinnvis energiomforming til annen form for yteevne ved anvendelse av et flertall enheter for primære energiomformere beskrevet som klaffturbiner. Dette reduserer unødig tap av massefart underveis i den stegvise prosessen til annen yteevne, øker samlet virkningsgrad og styrker økonomien i kraftproduksjon fra kinetisk havenergi.

Overproduksjon kan på forskjellige måter lagres eller benyttes til energikrevende produksjon i eller tilknyttet kraftverket.

Ett av hovedkriteriene ved utviklingen av det forliggende kraftverket har vært å få til en kraftfull dreiebevegelse eller retningsbestemt og vedvarende rotasjon allerede ved den primære energiomforming uavhengig av den kinetiske havenergiens komplekse bevegelsesmønstre og store variasjoner i energiinnhold. Konstruksjonsprinsippene og virkemåten for klaffturbiner gir en optimalisert kraftorming fra alle former for og kombinasjoner av hydrodynamiske energiforekomster til rotasjon i valgt dreieretning.

Et annet hovedkriterium har vært at kraftverksenhetene ikke må være for store ettersom det rent fysisk er krevende å favne over vannmassenes omfang og bevegelser, både ved korte og lange bølgelengder med tilhørende variasjon av energi nedover i havet. Innbyrdes hastighetsvariasjoner i mer voluminøse havmasser er en utfordring i seg selv, og i særdeleshet i forhold til roterende primære energiomformere. Det er derfor viktig at man fortrinnsvis øker antall energiomform ende enheter hvis man ønsker en betydelig større energiproduksjon. Samtidig oppnås en vesentlig høyere virkningsgrad. Det er bare ved gjentagende prosesser det er mulig å omforme et mangfold av ulike kraftkomponenter til høy virkningsgrad uten å bevirke ugunstig refleksjon og endring av strømningsretninger. Resterende bevegelsesenergi etter en energiomforming blir inngangsverdi for neste tilsvarende prosess og flere energiomformende enheter gir bedre utnyttelse av ressursgrunnlaget og høyere totalkapasitet. Hver enkelt energiomformer som fortrinnsvis inngår i en større gruppe av klaffturbiner vil hver for seg ha høyere rotasjonshastighet. Samlet sett vil dette gi jevnere energiproduksjon ved at lavere ressursgrunnlag får en høyere virkningsgrad, og store forekomster utnyttes i forhold til maksimal installert kapasitet.

Følgende forhold har vært spesielt vektlagt under utviklingen av den foreliggende oppfinnelsen: a. Vannets tetthet er omkring 838 ganger større enn for luft b. Upåvirket bevegelseshastighet for havets kinetiske energi varierer i hovedsak

mellom 1 m/sek til 5 m/sek

c. I åpent farvann befinner omkring 90 % av energien i havbølger seg i øvre

L/4, hvor L er bølgelengden

d. Energien i tidevannsbølger og havstrøm er i hovedsak størst i øvre del av

havet

e. Havets kinetisk energi øker til kvadratet av eventuelt oppnådd høyere

bevegelseshastighet

f. Bølgespekteret og maksimal variantene innen signifikant bølgehøyde

representerer en enorm utfordring i sitt energiinnhold

g. Kompleksiteten i sammensetning av bølgeretninger og øvrige innbyrdes

variasjoner i de tre formene for kinetisk havenergi

h. Struktureringspotensialet ved å muliggjøre bevegelser i samme plan i. Store tidevanns variasjoner og tidevannsbølger kommer uavhengig av

havbølgeaktiviteten og kan forsterke eller redusere energiinnholdet

j. Kraftverkets mulighet til å mestre de største bølgehøyder som inngår i

beregningen av det aktuelle havområdets signifikante bølgehøyde

k. Tidvis behov for større energiproduksjon enn faktisk kinetisk havenergi i

øyeblikket tilsier

1. Muliggjøre opprettholdelse av maksimal energiproduksjon under bølgeforhold som langt overgår installert kapasitet

m. Mulighetene for temporær lagring av kinetisk energi som potensiell energi under energiomformingen, for utligning og utnyttelse av ekstraordinære massefartkomponenter

Kraftverksenheter og kraftomformingskanaler.

En grunnleggende forutsetning for et offshore kraftverk er at det konstruksjonsmessige utgangspunktet i havet muliggjør og sikrer mestring av ekstreme værsituasjoner basert på målinger og beregninger for det aktuelle området. I praksis vil dette oftest innebære at de største havbølgene som inngår i beregning av signifikant bølgehøyde, mega-bølger og 1 00-årsbølge må vektlegges under beregning av konstruksjonsmessig styrke for tilstrekkelig lang levetid.

Kraftverk for generell økning og omforming av kinetisk havenergi kan ha svært mange forskjellige størrelser etter bølgeforhold og beliggenhet i et havområde. Ett og samme kraftverk kan ha flere typer vertikalstilte kraftverksmoduler som inndeles i primære moduler, mellomliggende mindre sekundære og tertiære moduler. Alle modulstørrelser kan fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, ha innvendige hulrom for kraftoverføring og videre energiomforming i tillegg til andre tekniske installasjoner. Eksempelvis kan utvekslingsanordninger, elektriske generatorer og reguleringssystemer på denne måten være montert i umiddelbar nærhet av den primære energiomforming som finner sted på utsidene av kraftverksmoduler. Det kan benyttes både hule og massive kraftverksmoduler som konstruksjonsmessig er sammenkoblet ved hjelp av klaffturbiner med og uten turbinkjerner eller annen tversgående forbindelse mellom modulene. Stressabsorberende sammenkobling mellom hovedkomponentene kan eksempelvis muliggjøres ved at begge sider av turbinkjernene går delvis inn i kraftverksmodulene og er forbundet ved mellomliggende elastisk og sjokkabsorberende materiale som muliggjør noe bevegelse i flere eller alle retninger. Turbinkjernene og dets ytre ender kan være sylindriske, ha konisk form eller ha en kort utenpåliggende «låse» sylinder, være helt eller delvis kuleformet, og kan videre ha gjennomgående konisk låsepinne som er helt eller delvis omsluttet av tilsvarende elastisk og sjokkabsorberende materiale. Innvendig i turbinkjernene kan det fortrinnsvis være hulrom for roterende mekanisk energi i tillegg til hulrom for kabling og rør mellom modulene. De største turbinkjernene man kan tenke seg gir mulighet for personpassasje og endatil transportvirksomhet i forbindelse med energibroer.

Alle typer kraftverksmoduler bevirker bølgediffraksjon og bølgerefraksjon, samt strukturering av den kinetiske havenergien og sammen med turbinkjernene bidrar alle disse konstruksjonselementene til permanent økning av energinivået mellom kraftverksmodulene hvor et antall enkle og/eller konsentriske klaffturbiner er montert.

Langs havoverflaten kan en kraftverksmodul ha en tilstrekkelig lengde for ønsket antall klaffturbiner og eventuelle andre integrerte anlegg. Det kan være fordelaktig å konstruere modulbein i front og akter som del av en kraftverksmodul. Disse beina kan peke utover mot innkommende havenergi og kan fortrinnsvis ha en vinkel på omkring 30- 60 graders, men vinkelen kan både være vesentlig større og mindre.

Kraftverksmoduler og modulbein kan konstruksjonsmessig inndeles i ulike mindre elementer som i sine sammenføyninger har stressabsorberende materiale tilsvarende det som tidligere er beskrevet i forbindelse med moduler og turbinkjerner.

Modulhøyde, bredde, tykkelse og dybde må vurderes i forhold til bølgeforholdene og øvrig kinetisk havenergi i hvert enkelt farvann.

To kraftverksmoduler og mellomliggende turbiner og turbinkjerner utgjør en kraftverksenhet med mellomliggende kraftomformingskanal. Hver kraftverksenhet er fortrinnsvis forbundet til nabomoduler og danner større kraftverk. Kraftverksenhetene kan også konstrueres slik at de kan bevege seg opp og ned under kraftige bølger uavhengig av naboenhetenes vertikale posisjoner og bevegelser. Kraftverk som er bygget opp på denne måten, har i prinsippet vertikaldelte kraftverksmoduler og modulbein med plane flater og sammenkoblingsprofiler som glir i forhold til hverandre. For enkelte farvann kan noen kraftverksenheter være vertikalpendlende og andre være fast sammenkoblet eller ha stressabsorberende anordninger.

Klaffturbiner med og uten kjerner og konsentrisketurbinløsninger.

Størrelse eller diameter og type klaffturbin kan variere i forhold til energiforekomst, turbinens plassering og samlet antall turbiner i kraftverket. Det kan også benyttes en standard størrelse på klaffturbiner over hele energianlegget til tross for at den kinetiske havenergien generelt, og bølgeenergien spesielt, har sine største verdier i øvre % av bølgelengden. Med bakgrunn i stor variasjon av bølgelengder og bølgehøyder, kan det være fordelaktig å ha grupper med mindre klaffturbiner øverst og litt tilbaketrukket i innløpet til kraftomformingskanalen. I nivå under disse og lengre fremme i kraftomformingskanalen kan det fortrinnsvis være klaffturbiner med større diameter. Dypere nede kan diameterne igjen reduseres noe. Klaffturbinene vil ikke skille mellom den kinetiske havenergiens ulike sammensetninger som bølger, tidevannsbølger og havstrøm. Et antall slike klaffturbiner vil derfor fange opp en betydelig andel av samlete kinetiske havenergi i det aktuelle farvann.

De bevegelsesretninger som ikke er parallelle med kraftomformingskanalens utstrekning, vil endre retning når havbølger, tidevannsbølger eller havstrøm, når frem til kraftverket. Bølgenes propaganderende bevegelse eller forplantningsretning vil endres ved forstyrrelser forårsaket av modulenes ben og klaffturbinene som bevirker refraksjon og diffraksjon. Bølgefarten reduseres for den del av bølgefronten som først når frem til kraftverket og vi får avbøyning ved refraksjon. I tillegg kommer virkningen av diffraksjon, bølgenes karakteristiske egenskap til retningsendring når de passerer en gjenstand i havet. Bølgenes avbøyning er mulig med opptil 90 graders vinkel og innebærer at til og med havbølger som propaganderer fremover mot offshore kraftverket på tvers av energianleggets utstrekning, vil endre retning etter hvert som bølgene når frem til energianleggets første kraftverksmodul, for til slutt å gå tilnærmet rett inn i kraftomformingskanalene hvor et antall klaffturbiner forestår den primære energiomforming. Uavhengig av vannmassenes kompleksitet i sammensetning og variasjon av energi og bevegelsesretninger, vil klaffturbinene fange opp de ulike kraftkomponenter etter hvert som disse er eller blir sammenfallende med en eller flere klaffturbiners rotasjonsretning. Vannmassenes bevegelser og endringer i lokale trykkforhold lukker klaffturbinenes klaffer og fanger opp massefarten såfremt bevegelseshastigheten er større enn den enkelte turbins rotasjonshastighet i øyeblikket. De massefartskomponentene som har for lave bevegelseshastigheter til å påvirke de hurtigste frontturbinene, vil gi fra seg noe av massefarten til en senere turbinrekke sammen med andre kraftkomponenter som ble redusert ved passering av foranliggende turbiner. Eksempelvis kan deler av bølgenes bevegelseshastigheter sammenfalle med resultanten av tidevannsbølge og havstrømmens horisontale bevegelse. I slike situasjoner vil klaffer langs flere turbinarmer lukke seg samtidig og bidra til turbinenes rotasjon ved omforming av flere former for kinetisk havenergi samtidig. De første turbinene «tar ned» ulikhetene i bevegelseshastigheter, eller mer presist, de reduserer de hurtigste massefartkomponentene ved energiomforming og alle bevegelseshastighetene i ulike vertikale retninger blir mer og mer ensartet. Gradvis avtar den sammensatte bevegelsesenergien under passering gjennom et antall klaffturbiner i kraftomformingskanalen.

For klaffturbinene vil antall omdreininger pr minutt øke ved økende energi fra tidevannsbølger og havstrøm og ytterligere øke ved tiltagende bølgeaktivitet. For de fleste praktiske formål kan vi si at hastigheten for tidevannsbølger, havstrøm og bølgenes høydeveis bevegelser er i størrelsesorden 1-5 m/sek. Havbølgens horisontale forplantning har imidlertid omkring 5-10 ganger høyere hastighet enn vertikal bevegelse fra bølgedal til bølgetopp og begge foregår samtidig.

Klaffturbiner har fortrinnsvis mange turbinarmer, pendelarmer, turbinskiver eller annen opphengsanordning for ett eller flere klaffer med eller uten krummete utsparinger. Konstruksjonselementer som turbinarmer og turbinskiver bidrar med sine flate utstrekninger parallelt med kraftomformingskanalens utstrekning, til videre strukturering av den kinetiske havenergien.

Hver turbinarm eller annen opphengsanordning, kan ha ett eller fortrinnsvis flere elastiske eller uelastiske klaffer som kan være enkle, doble eller mangedoble. I åpen posisjon glir klaffene i havet som slanke flate formasjoner eller hydrodynamiske utforminger opp mot enhver strømning som er forskjellig fra turbinens rotasjonsretning og hastighet i øyeblikket. Den del av sjømasser i bevegelse som er sammenfallende med rotasjonsretning og hurtigere enn klaffturbinens rotasjonshastighet i det området som kraften påvirker klaffenes flater, vil umiddelbart bevirke at de lukker seg og innlede arbeidsfasen hvor et stort areal foran turbinarmene fanger opp massefarten. Ofte vil flere rekker av klaffer på samme turbin arbeide synkront og gi en større samlet trykkflate som driver turbiner og genererer ønsket sluttenergi. Klaffene kan være oppdelt i passende lengder og bredder ettersom hele turbinflatens utstrekning ikke nødvendigvis aktiveres. Enkelte ganger vil det bare være noen få klaffer som lukker seg, andre ganger vil flere turbinflater lukke seg samtidig. Et økende antall smalere klaffer langs en turbinarm eller opphengsanordning, forlenger arbeidsfasen ved at mellomfasen blir kortere. Brede og smale klaffer reagerer like hurtig på endringer i sjømassers bevegelser og trykkforhold, men klaffenes vandringsvei blir kortere for smalere enn breie klaffer. Den hydrodynamiske motstanden i hvilefasen kan imidlertid øke noe for klaffturbiner med mange smale klaffer. Klaffene kan også være doble og mangedoble med like mange eller ulikt antall klaffer på hver side av åpne- og lukkeaksen. Klaffbredder og utforming for øvrig kan variere i ett eller flere plan. Eksempelvis kan klaffenes ytre rand være sinusformet og doble eller mangedoble klaffer kan være delvis fas efor skjøvet i forhold til hverandre for å gjøre åpning av klaffene lettere i mellomfasen. Det kan være anordnet ulike distanselegemer mellom eller ved siden av ett eller flere klaffer for å bevirke klaffbevegelse i ønsket retning og for å gi klaffene hydrodynamisk form i hvilefasen og for å bidra til hurtigere innledning av mellomfase og overgang til arbeidsfase. Distansestykkene kan være elastiske og blant annet la seg presse litt sammen av klaffene i hvilefasen slik at mellomfasen innledes ved at klaffene skyves fra hverandre og sprer seg ut til hver sin side. Arbeidsfasen begynner ved økende bølgeaktivitet, tidevannsbølge og havstrøm som sammenfaller med klaffturbinenes rotasjonshastighet og klaffenes arbeidsfaser.

Rotasjonsretning for hver enkelt turbin kan være sammenfallende eller motsatt av den vei naboturbiner roterer. Klaffturbiner i fullstendig stillstand kan ha klaffer som inntar en hvileposisjon som avviker noe fra tangential posisjon. Klaffene kan i fullstendig stillstand danne en liten vinkel med tangenten gjennom klaffens opphengspunkt slik at klaffen peker noe innover i retning av klaffturbinens sentrum.

Ofte kan rotasjonsretningene være organisert gruppevis etter turbinenes plassering i kraftverket. Bare vannmasser med bevegelsesretninger og hastigheter som påvirker ett eller flere klaffer, vil overføre kinetisk havenergi eller bevegelsesenergi under den primære energiomforming. Ved større energiforekomster vil kreftene bevirke at klaffer presses og bøyes inn i sine krummete støttefelt på turbinarmener, pendelarmer eller turbinskiver med utsparinger for klaffenes bevegelser. De elastiske klaffene lagrer på denne måten kinetisk energi som potensiell energi nede i havet som del av den primære energiomforming, for i neste fase å frigi akkumulert stillingsenergi til videre rotasjon av turbinen ved forlengelse av arbeidsfasens varighet og arbeidsveiens lengde. Dypere krumming ved tiltagende forekomster av kinetisk havenergi øker samtidig klaffens konstruksjonsmessige styrke og evne til å tåle den økende belastning. Lagring av ulike kraftkomponenter som potensiell energi bidrar også til å utligne forskjellene i de kraftkomponentene som påvirker en klaffturbin.

Kontinuerlig aktivering av trykkflater i form av klaffer som veksler mellom arbeidsfase og hvilefase, kan samlet utgjøre flere ganger arealet av bølgelengde og kraftverkets utstrekning. Det er forskjellen mellom trykket på forsiden og baksiden av klaffene som bestemmer yteevnen sammen med varigheten.

Noen klaffturbiner kan være konstruert uten opplagring mot sentralt beliggende turbinkjerne eller senteraksling. Det kan i mange sammenhenger være hensiktsmessig å benytte et antall klaffturbiner uten rørformet kjerne eller senteraksling fordi slike strukturer i noen grad forstyrrer bevegelsessyklusene til den kinetiske havenergien. Sjømassenes komplekse bevegelsessykluser kan dermed relativt uforstyrret passere senterområdet under trinnvis primær energiomforming hvor et flertall klaffturbiner inngår. En selvbærende turbinkonstruksjon kan bygges opp på mange forskjellige måter for å tåle vekslende dynamiske krefter under kontinuerlig rotasjon. Denne typen klaffturbiner kan eksempelvis ha ulike langsgående båndkonstruksjoner i og utenfor senterområde. Disse kan være forspent mellom turbinens yttersider eller mellom kraftverksmodulene. Klaffturbiner kan ha en eller flere ringformete støtteanordninger som forbinder turbinarmer i samme rotasjonsplan. Videre kan indre og ytre spiralbånd og X-bånd inngå i konstruksjonsoppbyggingen. Konstruksjonselementer som turbinskiver og senterskiver er parallell med kraftverksmodulene og kan strekke seg inn i senterområdet selv om klaffene ikke nødvendigvis har utstrekning mot sentral del av turbin. Klaffturbiner kan ha pendelarmer med tilsvarende klaffer som er beskrevet for turbinarmer. En pendelarm er fortrinnsvis eksentrisk montert på turbinarmen med mer enn halve sin lengde på innsiden av dreiepunktet. Ved denne konstruksjonsløsningen har turbinarmene ikke nødvendigvis egne direkte monterte klaffer. I arbeidsfasen kan en pendelarm anslagsvis endre sin vinkel med 30-90 grader i forhold til roterende turbinarm. Pendelarmer kan også benyttes på klaffturbiner med turbinkjerner og på konsentriske turbiner som roterer utenpå hverandre. Vannmassenes hastighetsøkning like utenfor en lukket turbinkjerne vil ofte gi de største pendelbevegelsene. I arbeidsfasen beveger pendelarmer seg mer parallelt med vannmassenes bevegelse og kan øke klaffturbiners rotasjonshastighet ved at massefartkomponenter mot indre og lengste del av pendelarmen eller vektorarm bevirker at ytre del av armen beveger seg i motsatt retning. Alle pendelarmene kan eksempelvis være tilkoblet X-bånd som danner en sylindrisk støttestruktur parallell med klaffturbinens utstrekning. Eksentrisk dreieopplagring av selve pendelarmen mot turbinarmen kan spenne ut X-båndene på den eller de sider som har klaffer i arbeidsfase. Dette vil både lagre ytterligere kinetisk energi som potensiell energi og forlenge arbeidsfasen og i mellomfasen bidra til å bringe pendelarmen tilbake til sin utgangsposisjon i hvilefasen.

Ettersom kraftmengdene i kinetisk havenergi varierer svært mye i alle farvann, er det nødvendig at mange klaffturbiner deltar i den trinnvise energiomformingen. Det er en forutsetning for oppnåelse av høy virkningsgrad både ved små og store energiforekomster. Et større antall klaffturbiner øker totalkapasiteten og mer energi fra tidevannsbølger og havstrøm kan omformes samtidig som produksjonen løftes til et høyere nivå i perioder med store forekomster av bølgeenergi. Hele tiden er energinivået for hver av de tre formene for kinetisk havenergi høyere inne i kraftomformingskanalene.

Ved høye energiforekomster vil alle klaffturbinene øke sine rotasjonshastigheter under den primære energiomforming og overføre yteevnen til videre sekundær energiomforming som kan produsere ønsket sluttenergi med inntil full installert kapasitet. Det vil hovedsakelig være slik at alle tre former for kinetisk havenergi inngår i felles energiomforming, men i enkelte perioder vil bare noen sekvenser ha sammenfallende bevegelsesretning- og hastighet. Det vil imidlertid forekomme mange dager hvor havbølger alene står for hele kraftverkets energiproduksjon fordi bølgenes bevegelseshastighet og energi langt overgår bevegelseshastighetene for tidevannsbølge og havstrøm selv i perioder hvor sistnevnte to strømningsretninger er sammenfallende.

I prinsippet kan klaffturbiner være opplagret på mange forskjellige måter. Eksempelvis kan turbinene være opplagret mellom tre mindre hjul som danner 120 graders vinkel med hverandre. Hjulene kan være montert på akslinger som samtidig overfører den roterende mekaniske energien fra fortrinnsvis store hjul på hver side av en klaffturbin til videre energiomforming inne i kraftverksmodulene. Konsentriske klaffturbiner kan opplagres på samme måte med tilsvarende kraftoverføring hvor turbinene som roterer utenpå hverandre er sammenkoblet med mellomliggende hjul og akslinger. Det er i tillegg mange andre mulige konstruksjonsmessige løsninger på opplagring av klaffturbiner og videre overføring av energien enten turbinene er med eller uten kjerner eller har utvendig opplagring. Slik energioverføring kan også være hydraulisk eller pneumatisk. Enkle og konsentriske klaffturbiner kan videre ha direkteinduksjon hvor montering av induksjonsanordninger kan være mellom faste og roterende områder på moduler og turbiner, eller på ulike måter utnytter den doble hastighetsforskjellen mellom kortere deler av en turbin som roterer i motsatte retninger.

Klaffturbiner for kraftverk i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, kan bygges opp på tallrike måter og kan fortrinnsvis omfattes av en eller flere av de følgende anordninger og egenskaper:

1. Med eller uten turbinkjerne

2. Turbinkjerne som har indre forspenning

3. Indre forspenning uten turbinkjerne

4. Turbinklaffer som er horisontalstilte, radialstilte eller skråstilte i forhold til turbinens lengdeutstrekning og radialplan 5. Enkle, doble eller mangedoble elastiske eller uelastiske og bevegelige klaffer av ulike eller like lengder og bredder 6. Sinusformete klaffer eller klaffer som har annen utforming av utspring og som er enkle, doble eller mangedoble klaffer som er inntil halvveis faseforskjøvet i

forhold til hverandre og som fortrinnsvis har samme størrelse

7. Klaffer som ved bevegelighet og/eller elastisitet kan bevege seg omkring +/-90 grader i forhold til midtstilling i hvilefasen 8. Klaffer med hydrodynamisk utforming, langsgående og/eller tversgående, skråstilte eller X-formete forsterkninger eller svekkelser av klaffens areal

9. Klaffer som over sitt areal har varierende elastisitet og forspenning

10. Turbinarmer for innfesting av bevegelige og/eller elastiske enkle eller doble klaffer av like eller ulike størrelser 11. Pendelarmer som er sentrisk eller eksentrisk opplagret mot radialstilte turbinarmer, turbinskiver eller turbinflater 12. Pendelarmer eller pendelvugger som har eksentrisk dreieopplagring mot radialstilt turbinarm 13. Pendelarmer eller pendelvugger for innfesting av ett eller flere aksialrettede, skråstilte eller radialstilte klaffer som kan være enkle, doble eller mangedoble 14. Fjærende eller elastisk anordninger ved turbinarmer, pendelarmer, turbinskiver, turbinkjerner eller kraftoverføring 15. Turbinflater eller turbinskiver med eller uten utskjæring for klaffenes bevegelser og krumming i arbeidsfasen

16. Tversgående forspente senterbånd for turbiner uten kjerne

17. Tversgående forspent senterbånd mellom moduler med dreieopplagring for senterskive eller turbinskive 18. Sentriske turbiner med utvendig opplagring mot hverandre eller mot annen konstruksjon

19. konsentriske turbiner som opplagres utenpå hverandre

20. Sentriske eller konsentriske turbiner med eller uten egen kjerne og som kan opplagres utvendig mot en eller flere egne eller felles kjerner eller strukturer 21. Konsentriske turbiner som roterer utenpå hverandre og er opplagret mot et antall mellomliggende hjul og / eller mot hverandre 22. Alle typer klaffturbiner med og/eller uten kjerner opplagret mellom primære kraftverksmoduler, sekundære- og tertiære kraftverksmoduler, eller mellom

kombinasjoner av disse

23. Turbinflater med eller uten utskjæringer for klaffenes bevegelser og som helt eller delvis erstatter turbinarmenes funksjoner, og/eller som monteres mellom

et antall turbinarmer

24. Oppdelte turbiner og med mellomskiver som er montert på turbinkjernen

25. Turbinskiver eller turbinflater som roterer rundt eller på forspent senterbånd 26. Mellomskiver som er montert på eller roterer fritt på turbinkjernen uavhengig av turbinene 27. Oppdelte turbiner som har mellomskiver som er montert på en av turbinene 28. Sentrisk eller eksentrisk dreieopplagring av spiralbånd, X-bånd eller ringformete strukturer på pendelarmer med like lang eller ulik utstrekning på

hver side av dreiepunktet

29. Eksentrisk dreieopplagring for pendelarmer for å spenne ut konstruksjonsstrukturer og lagre bevegelsesenergi som potensiell energi i arbeidsfasen for å frigi denne stillingsenergien under tilbake pendling og

forlengelse av arbeidsfasen

30. Ringformete eller annen utforming av støtteanordninger mellom turbinarmene eller punkter på klaffene 31. Enkle eller doble spiralbånd som kan danne X-formasjoner mellom turbinarmene og/eller punkter på klaffene 32. Kurve formete, for eksempel sinusformete, enkle klaffer eller doble klaffer som er faseforskjøvet for hurtig overgang fra hvilefase til arbeidsfase 33. Større antall klaffer som er smalere for hurtigere overganger mellom hvilefaser og arbeidsfaser 34. Korte eller lange klaffer som går over en eller flere turbinarmer og/eller strekker seg gjennom turbinflater med åpning for klaffenes bevegelser og hvor

klaffene kan være opplagret

35. Energistrukturerende turbinflater og/eller flateutformete turbinarmer parallelle med rotasjonsplane 36. Elastisk eller uelastisk anordning mellom klaffene eller på en side av et klaff for å begrense bevegelsesutslagene 37. Elastisk eller uelastisk anordning mellom doble eller mangedoble klaffer for å gi dem en hydrodynamisk form i hvilefasen og/eller påvirke overgang til

arbeidsfase

38. Distansestykker på en eller begge sider av ett eller flere klaffklaff for å bestemme hydrodynamisk form i hvilefase og/eller klaffets maksimale

krumning i arbeidsfase

39. Forspenningsanordninger tilkoblet enkle eller doble klaffer, eller mellom klaffer for hurtigere innledning av arbeidsfase og/eller overgang til hvilefase 40. Klaffer med anordninger for enveis åpning for innstrømming mellom doble klaffer under overgang fra hvilefase til arbeidsfase 41. Formbestemmende mellomleggsanordning for hydrodynamisk utforming i hvilefasen og/eller for krumningsbegrensning i arbeidsfasen

42. Turbiner med anordninger for dir ekte induksjon

43. Klaffer som utgjør segmenter i en større flate med dreieakser som har ulike retninger 44. Klaffer som omfatter segmenter med bånd eller stagforbindelse mellom to eller flere segmenter for å innta posisjoner som arbeidsfase og / eller hvilefase 45. Klaffer med elastiske eller uelastiske bånd eller stag som medvirker til korrekt posisjon i arbeidsfasen

46. Turbiner med seilklaffer

47. Forspente klaffer eller klaffer med varierende elastisitet

48. Turbiner med langsgående X-bånd mellom turbinens yttersider

49. Turbiner med rammeverk som bestemmer klaffenes posisjon i arbeidsfase og eller hvilefase 50. Turbinbladene eller klaffene er bygget opp av fibre eller mikrofibre for elastisitet og spenst til å innta eller opprettholde ønskete posisjoner 51. Turbinflater bygget opp av bånd og /eller stag i en eller flere retninger med klaffer eller klaffer som åpner og lukker etter valgt strømningsretning 52. Klaffturbiner med valgbart dreiemoment ved fastsettelse av den samlete bladflates avstand til turbinens sentrum

Strukturering av kinetisk havenergi og økning av bevegelseshastigheter.

Sjømasser vil øke sin bevegelseshastighet på hver side av og mellom strukturer i havet. Dersom flere vertikalstilte kraftverksmoduler står parallelt i nærheten av hverandre i havet, vil sjømassenes bevegelser i området mellom kraftverksmodulene øke sine bevegelseshastigheter hovedsakelig i vertikalplan parallelt med kraftverksmodulene. Turbinkjerner eller andre strukturer som inngår i sammenkobling av kraftverksmodulene, vil ytterligere bidra til slik hastighets økning.

Vi kan si at haveenergien eller yteevnen i form av sjømasser i bevegelse utenfor offshore kraftverket «presser» på fra front og tilsvarende krefter eller massefart i området på aktersiden skaper «undertrykk». Dette betyr at kraftverket utnytter havenergi fra omkringliggende områder langt utenfor energianleggets utstrekning. Havområdets samlete kinetiske energi utnyttes derfor langt bedre og offshore kraftverk opptar mindre plass i havet for hver MW og GW som omformes til annen yteevne.

Retningsendring eller strukturering av havbølgenes propaganderende bevegelser finner hovedsakelig sted ved to ulike former for avbøyning som forårsakes av kraftverkets konstruksjon og funksjon. Kraftverksmodulene og modulbeina bevirker diffraksjon som er bølgenes karakteristiske retningsendring omkring en gjenstand som stikker opp i havet. Det samlete kraftverk med klaffturbiner forårsaker refraksjon eller avbøyning på grunn av endring av hastighet tilsvarende bølgenes retningsendring dersom de nærmer seg et strandområde med noe vinkel. Som tidligere nevnt kan diffraksjon og refraksjon gi en samlet avbøyning på omkring 90 graders vinkel. Videre strukturering av bevegelsesenergien finner sted ved hjelp av turbinskiver og turbinarmer med tilstrekkelige flatearealer som er parallell med kraftverkmodulenes sideflater, Det kan videre monteres energistrukturerende enheter fortrinnsvis foran klaffturbiner. Disse er bygget opp av tallrike parallelle og vertikalstilte flater. På denne måten oppnås en større grad av strukturering av bevegelsesenergien i retninger som øker den hydrodynamiske kraften rett mot klaffturbinenes klaffer i arbeidsfasen.

Sjømassenes bevegelseshastigheter øker og bevegelsesutslagene forlenges i alle retninger inne i kraftverket som et resultat av energistrukturering, permanent og regulerbar «komprimering» av de tre formene for kinetisk havenergi. Energiinnholdet øker til kvadratet av sjømassenes nye bevegelseshastigheter. Kraftverksmodulenes konstruksjonsmessige tykkelse på hver side av kraftomformingskanalene representerer en sideveis innsnevring i havenergiens bevegelse gjennom kraftomformingskanalen og dermed øker vannmassenes bevegelseshastighet og bevegelsesutslagenes lengder. Et antall horisontalstilte turbinkjerner representerer en høydeveis innsnevring i kraftomformingskanalen. Dette bidrar til å forsterke denne virkningen og man oppnår en ytterligere økning av bevegelseshastigheter og lengder på bevegelsesutslag.

Alle typer kraftverksmoduler inngår i strukturering av den kinetiske havenergien til å ha sine bevegelsesutslag mest mulig parallell med modulenes vertikalplan rett mot klaffturbinene. De første turbinene vil drives av de massefartkomponentene som har størst hastighet. Trinnvis reduksjon av kraftkomponentenes ulikhet vil gi mer enhetlige størrelser med lavere hastigheter lengre inne og nedover i energianlegget. Kraftig tidevannsaktivitet vil oftest påvirke de fremre klaffturbiner med mindre bølgeaktivitetens bevegelseshastigheter overgår strømningshastigheten. Roligere havstrøm og tidevannsaktivitet vil i hovedsak påvirke de bakre klaffturbiner sammen med resterende havenergi. Massefarten er hele tiden forhøyet inne i kraftomformingskanalene.

Et større antall store turbinskiver fortrinnsvis på fremre klaffturbiner, vil bidra til å øke struktureringen av den kinetiske havenergien til å øke sine bevegelsesutslag i vertikale retninger, parallell med modulene og vinkelrett på klaffer. Turbinene kan også være inndelt i mindre enheter mellom tverrstilte flater fastmontert på turbinkjerne. Turbinsegmentene på hver side av slike flater kan eksempelvis ha motsatt dreieretning og med kraftoverføring mellom turbinsegmentene ved radialt opplagrete hjul inne i den fastmonterte flaten. Alternativt kan disse segmentene ha individuelle kraftoverføringer som er mekanisk, hydraulisk, pneumatisk eller ha direkteinduksjon. Foran en eller flere turbiner kan det også monteres et passende antall parallelle flater ved siden av hverandre for å oppnå eller forsterke den samme energistrukturerende virkning.

Et tusentall av årets 8.700 timer inneholder havet for lite energi og i noen tusen timer dominerer havbølger med problematisk store og truende energimengder. I mange havområder kan offshore kraftverk i henhold til oppfinnelsen derfor utformes slik at energiinnholdet kan økes ved regulerbar innsnevring inne i kraftomformingskanalene hvor det høyere energinivået kanaliseres mot en begrenset del av klaffturbinene. En kraftverksmodul kan ha en ytre bevegelig veggflate som er vertikalhengslet eller elastisk innfestet langs sin fremre vertikale rand inne i kraftomformingskanalen. Bakre del av «energiportene» kan ha anordninger for regulering av breddeveis åpning for den kinetiske havenergien mot eksempelvis midtre del av klaffturbinene. En slik regulerbar innsnevring vil øke bølgehøyde og strømningshastighet. Dersom begge sideflater inne i kraftomformingskanalen har en slik bevegelig vegg, kan bølgehøyde og strømningshastighet i situasjoner med svært lave forekomster av havenergi, økes til det 3-5 dobbelte. Dette innebærer at energinivået 9-dobbles eller øker til 25 ganger høyere nivå i den bredde og dybde som de bevegelige veggenes åpning eller passasje bestemmer. Denne energien ledes rett inn mot den sentrale del av et antall klaffturbiner som kan ha en eller flere store turbinflater som sperrer for at energien skal ekspandere sideveis før passering av en eller flere klaffturbiner. Slike porter eller vegger kan også konstrueres på en slik måte at de kan fullstendig lukkes under ekstreme forhold. Den regulerbare tverrveggen vil i en slik sammenheng bevirke bølgerefleksjon.

Kraftoverføring og videre energiomforming.

Det kan benyttes mange forskjellige former for energioverføring videre fra klaffturbinenes primære energiomforming fremover mot den form for sluttenergi man ønsker. Yteevnen kan overføres i form av mekanisk, hydraulisk eller pneumatisk energi til hensiktsmessig lokalisering av videre energiomforming innvendig i eller på kraftverksmodulene eller utenfor anlegget. Kraftverket oppnår høyest virkningsgrad dersom primær og sekundær energiomforming, samt energitransporten mellom disse funksjonene er effektiv og tilstrekkelig for sluttenergiens beskaffenhet. En slik løsning er at klaffturbinene har såkalt direkteinduksjon ved at induksjonsanordninger er integrert i turbinskiver og hvor turbinsegmenter fortrinnsvis roterer i motsatte retninger eller hvor det er selvstendige induksjonsskiver anordnet mellom turbinsegmenter. Induksjonsanordningene kan være lokalisert til modulvegger og roterende induksjonsfelt- eller skiver på turbinene. En tilsvarende løsning er direkte overføring av roterende mekanisk energi fra klaffturbinene gjennom modulvegg til elektriske generator innvendig i disse basiskonstruksjonene. Det kan anbringes giringsanordning på en eller begge sider av modulveggene. Generatorene representerer i dette tilfellet den sekundære energiomforming til sluttenergi.

Det kan eksempelvis være asynkrongenerator på 100 kW ved 600 o/min som øker elektrisitetsproduksjonen til omkring 250 kW ved 1.500 o/min. Det er vanligvis en eller flere generatorer på hver side av en klaffturbin, og hvor det i prinsippet kan være "båtakslinger" gjennom kraftverksmodulveggene som overfører den mekaniske energien fra klaffturbinene via giringssystem til de energiproduserende enhetene. Det kan også benyttes 2-hastighets generatorer. Videre kan et antall generatorer eller andre energiproduserende enheter trinnvis innkobles ved økende forekomster av kinetisk havenergi. Dette gir store muligheter for produksjonsøkning ved økende bølgehøyder ettersom energien i havbølger øker med kvadratet av bølgehøyden.

Ved energioverføring i form av hydraulisk eller pneumatisk yteevne er det henholdsvis hydraulisk motor og gassturbin som vil utgjøre den sekundære energiomforming og de elektriske generatorer blir tertiær energiomforming til sluttenergi. Generelt gjelder det at hver enkelt energiomforming representerer betydelige energitap i tillegg til den yteevne som går tapt under energitranspart mellom disse enhetene.

Bølgereflekterende gjennomstrømnings vegg inne i offshore kraftverket.

Det kan monteres en eller flere transversalstilte refleksjonsvegger for restbølger mellom kraftverksmodulene. Vegganordningene kan være tett eller ha tilstrekkelig antall åpninger for gjennomstrømning av tidevann og havstrøm. Det vil ofte være hensiktsmessig å montere en slik vegganordning innenfor turbinområdet i den mer sentrale del av kraftverket. Noen kraftverk kan ha to slike vegganordninger for å gi mulighet for offshore akvakultur fortrinnsvis i midtre del av anlegget. Bølgene reflekteres av vegganordningene og kan inngå i konstruktiv interferens med andre restbølger og returnere som forsterket bølge tilbake til turbinområdet. Disse interferensbølgene vil nå delta i energiproduksjonen også på vei ut av kraftverket. De reflekterte bølgene kan også danne såkalt destruktiv resonans, hvor innkomne restbølger og reflekterte bølger reduseres i størrelse eller utlignes. Åpningene i en slik gjennomstrømningsvegg må tilpasses tidevannsbølger og havstrøm i det aktuelle farvann eller havområde.

Bølgerefleksjonsvegger eller gjennomstrømningsvegger kan ha omkring syv fordelaktige funksjoner og anvendelser i kraftverket i henhold til den foreliggende oppfinnelsen:

a. Havbølgereflekterende funksjon for å øke virkningsgraden

b. Konstruksjonsmessig funksjon og betydning mellom de primære

kraftverksmodulene

c. Konstruksjonsmessig betydning for sekundære og tertiære moduler.

d. Inngå i fundamentering av vindturbiner mellom kraftverksmodulene e. Viktig vern av sentralt plasserte oppdrettsanlegg

f. Innramming og konstruksjon av offshore akvakultur g. Inngå i oppheng av konstruksjonselementene i Venturi-pumpe for oppstrømming av næringsrike sjømasser fra dypereliggende områder

Energilagring og alternativ anvendelse av overskuddsproduksjon.

Det vil i løpet av året være mange perioder hvor energiproduksjonen, hovedsakelig på grunn av bølgeaktivitet, kan utgjøre langt høyere kapasitet enn det sjøkabler er dimensjonert for eller elektrisitetsnettet har behov for i øyeblikket. Lagring av overskuddsenergi kan eksempelvis finne sted i form av komprimert luft eller annen form for energilagring, innvendig i nedre del av kraftverksmodulenes ben eller i annen del av «skipsmodulene». Et antall luftkompressorer, eller andre typer sluttproduserende enheter, kan automatisk koble inn når energiinnholdet i havbølgene øker og nærmer seg generatorenes maksimale yteevne eller tidligere dersom det av ulike grunner er behov for å benytte lagringskapasitet eller alternativ anvendelse.

Dette er både en effektiv utnyttelse av energiforekomster og av eksisterende konstruksjoner og tekniske installasjoner. Det fysiske fenomen at lufttemperaturen reduseres under trykkfall i forbindelse med kjøring av gassturbiner, kan kompenseres for ved bruk av sirkulerende sjøvann eller vannmasser som varmes opp i perioder med overskuddsproduksjon av energi.

Hulrommet i hver kraftverksmodul kan som tidligere nevnt utnyttes til maskinrom over flere etasjer og kan gi plass for et større antall generatorer, reguleringssystemer og giringssystemer, samt utstyr for andre former for energiomforming og lagring. Kraftverket kan også romme energikrevende virksomhet såsom produksjon av hydrogen og fryserivirksomhet relatert til offshore aquakultur.

Dersom det er nødvendig å redusere den største bølgeaktiviteten ytterligere, kan den installerte kapasitet for kraftverket økes til en mye høyere totalkapasitet. Dette kan gjøres ved å øke antall klaffturbiner og energiproduserende enheter, samt vurdere større turbiner, pendelturbiner, doble og trippel konsentriske turbiner med og uten pendelarmer. Mulighetene for lagring og alternativ anvendelse av overskuddsproduksjon må økes tilsvarende.

Tidevanns og stormbølgeforankring og beskyttelse av kraftverk og klaffturbiner.

Offshore kraftverkets basiskonstruksjon, kraftverksmoduler og anordninger for sammenkobling av disse, samt klaffturbiner, følger vekslende tidevannsnivåer og beveger seg opp og ned sammen med den del av havbølgene som er for stor og for sjelden forekommende til at det er økonomisk lønnsomt å la dem inngå i energiomforming.

Av denne grunn er kraftverket fortrinnsvis bygget opp av lange og relativt slanke kraftverksmoduler med et antall modulbein som er tilkoblet en eller flere ulike typer tidevanns- og stormbølgeforankringer. Forankringsanordningene skal tillate ønsket vertikal nivåendring og samtidig begrense kraftverkets bevegelse i andre retninger.

Kraftverkets modulbein kan på aktersiden eller i front fortrinnsvis være tilkoblet forankringsarm ved hjelp av leddelement eller en elastisk anordning. I forankringsarmens andre ende er denne på tilsvarende måte tilkoblet ankerelement som er fastmontert på havbunnen. Det er hovedsakelig forankringsarmens lengde og bevegelighet som avgjør kraftverkets mulighet til vertikale bevegelser. Forankringsarmenes lengde må vurderes i forhold til havområdets maksimale tidevannsvariasjoner og bølgehøyder. Forankringsarm en kan være elastisk bevegelig i ett eller flere plan og kan ha dempningsanordning for krefter som nødvendiggjør endringer av forankringsarmens lengde. Motsatt side av kraftverket kan fortrinnsvis ha mer tradisjonell ankerkjetting med påmonterte loddelementer.

Offshore kraftverket kan på denne måten bevege seg i ulike retninger under store ytre påkjenninger. Dersom det på kraftverkets front og aktersiden er anordnet parallelt arbeidende forankringsarmer, vil kraftverksmodulene opprettholde sin horisontale stilling under høydeveise bevegelser.

For noen farvann er det utviklet en spesialformet kraftverksmodul med forankringsanordning kun i en ende av et forlenget modulbein som har leddelement eller elastisk anordning direkte tilkoblet et ankerelement. Modulene kan fortrinnsvis ha en opp drifts enhet på toppen som sikrer at kraftverket følger tidevannsendringer og store bølgebevegelser. Det er videre utviklet kraftverksmoduler som overstrømmes av de største bølgene og derved bare i begrenset grad følger de største bølgehøyder som inngår i måling av signifikant bølgehøyde i det aktuelle farvann.

Varianter av såkalte ubåtnett kan inngå i forankring av kraftverk eller utgjøre hele oppankringen. Slike nett kan samtidig beskytte kraftverket og klaffturbinene mot mindre båter i drift eller ute av kurs, samt flytende gjenstander i havet. Nettanordningene kan spennes ut fra mer horisontal kabel mellom modulene over eller under havnivå. Tilsvarende løsning kan anvendes i nedre ende av nettet og på ulike måter være forbundet til ankerelementer i kombinasjon med forankringsløsninger som tidligere beskrevet.

I enkelte farvann kan det i øvre del av havet være behov for å beskytte klaffturbinene ved at det monteres en energistrukturerende enhet ved innløpet til kraftomformingskanalen. Disse enhetene er bygget opp av vertikalstilte parallelle plater ved siden av hverandre og kan i tillegg påmonteres nettanordning med maskevidde tilpasset lokale utfordringer.

Flytende kraftverk med forankring til undersjøisk energianlegg.

I enkelte farvann kan det være fordelaktig å sammenkoble et bunnforankret kraftverk til et flytende kraftverk ved hjelp av tidevanns- og stormbølgeforankring mellom de to energianleggene. Størrelsen og massen av det flytende kraftverket kan på denne måten bli mindre og gjør det lettere for kraftverket å følge de største bølgebevegelser.

Spesielt i farvann med mye tidevannsenergi kan det være gunstig å omforme kinetisk havenergi lengre ned i havet. Under stor bølgeaktivitet vil den fastmonterte nedre del av energianlegget i økende grad også delta i omforming av den eksponentielt økende energimengden. De største energimengdene vil uansett være i øvre del av havet. Slike anlegg kan også være gunstig i farvann hvor det er nødvendig å omdanne overgangsbølger (transitional waves) til bølger med kortere bølgelengde og mindre energi nedover mot havbunnen for å redusere forskyvninger av bunnsedimenter. Stadige og problematiske forandringer av havbunnen på grunnere farvann, skyldes overgangsbølgenes kraftige horisontale frem og tilbake strømninger i dypet. Dersom havdybden i økende grad er mindre enn en fjerdedel av bølgelengden, vil understrømningene mot havbunnen være markant og skape store utfordringer for forankringsanordninger med mindre bølgehøydene reduseres ved omfattende energiomforming hvor både flytende og fastmontert kraftverk deltar med hele sin kapasitet. Dette kan være et stort problem som vanskeliggjør forankring av alle typer installasjoner på havet, ikke bare det foreliggendehav kraftverk.

Ved å omforme en betydelig del av havbølgenes kinetiske energi reduseres overgangsbølger eller «transitional waves» til en vanlig bølge som ikke når ned til havbunnen selv på grunnere vann. Kombinasjon av et nedre og fastmontert kraftverk med forankringsanordninger til et øvre flytende energianlegg er spesielt gunstig i farvann med høye kinetiske energiforekomster og store tidevannsforskj eller.

Synergistiske kombinasjoner og andre integrerte løsninger.

Et kraftverk i henhold til oppfinnelsen, kan inngå i en rekke forskjellige synergistiske kombinasjoner med andre energisystemer som baserer seg på fornybare energikilder, og åpner videre for integrering av mange ytterligere løsninger.

Eksempelvis kan energi øyer og energibroer utnytte flere ulike fornybare energikilder, så som kinetisk havenergi, vindkraft, havtermisk energi (OTEC) og solenergi., samt ulike former for energilagring og alternativ anvendelse av overskuddsproduksjon. Videre kan kombinasjonene omfatte akvakultur og havnefasiliteter. Det vil ofte være en forutsetning for både overlevelse og aktivitet ved slike anlegg at de kan omforme den kinetiske energien i havområdet. Klaffturbiner rundt en energiøy og under innløpet til en havn eller passasje for skipstrafikk, vil omforme store deler av den kinetiske energien og skape roligere farvann. Tidligere beskrevet tidevanns- og stormbølgeforankring kan benyttes både for energibroer og energiøyer.

Kraftverk kan ha stor utstrekning i et havområde. Behovet for sjøkabling bortfaller i hele anleggets utstrekning ettersom energianlegget har intern kabling gjennom turbinkjerner eller andre langsgående konstruksjonsmessige strukturer. Dersom energianlegget bygges ut som en halvøy eller en broforbindelse vil all kabling følge kraftverkets konstruksjoner.

Fordeler med de nve tekniske løsningene.

Et kraftverk for omforming av kinetisk havenergi i henhold til oppfinnelsen, har i det minste følgende fordeler: 1. Omformer alle tre formene for kinetisk havenergi i felles tekniske løsninger 2. Øker energinivået inne i kraftverket for alle tre former for kinetisk havenergi

3. Utnytter kinetisk havenergi fra omkringliggende områder

4. Strukturerer havenergiens komplekse bevegelsesmønstre til kraftigere massefartkomponenter i vertikalplan 5. Akselererer sjømassenes og forlenger kraftkomponentenes bevegelsesutslag

6. Klaffturbinene har valgbart dreiemoment

7. Kan regulere økning av energinivået inne i kraftomformingskanalen ved bevegelige «energiporter»

8. Har stor energiproduksjon i perioder med lav forekomst

9. Tilnærmet eksponentiell økning av energiomforming fra midlere del av bølgespekteret ved trinnvis innkobling av ytterligere energiomformere for

lagring eller alternativ bruk av overproduksjon

10. Kan opprettholde den kinetiske havenergiens bevegelsessykluser under vedvarende og trinnvis energiomforming

11. Øker samlet virkningsgrad

12. Reduserer utnyttelsesgraden under faretruende store havbølger

13. Kraftverks enheter kan ha individuelle vertikalbevegelser under stormbølger 14. Klaffturbinene roterer kontinuerlig i samme retning uavhengig av den kinetiske havenergiens vekslende retninger 15. Frekvent lagring av bevegelsesenergi og frigjøring av potensiell energi i klaffer og øvrige konstruksjonselementer 16. Primær og sekundær energiomforming finner sted nær den kinetiske havenergien

17. Minimalt energitap ved overføring til sluttenergi

18. Hindrer uønsket refleksjon av energi fra havbølger gjennom trinnvis energiomforming 19. Tverrstilt vegganordning inne i energianlegget kan reflektere restbølger tilbake til turbinområdet 20. Kraftkomponentenes ulike hastigheter og retninger utnyttes til langt høyere virkningsgrad 21. Kraftverksmoduler og turbinkonstruksjon bevirker strukturering av havenergien

22. Følger delvis de største havbølgenes bevegelser

23. Følger øvre del av havet hvor hver enkelt av de tre former for kinetisk havenergi; bølger, tidevannsbølger og havstrøm har sine største forekomster 24. Har tidevanns- og stormbølgeforankring for farvann med store høydeveis variasjoner

25. Kan ha forankringsnett som beskytter klaffturbinene

26. Har vertikalstilte og parallelle energistrukturerende flater med beskyttelsesnett

27. Har en høy virkningsgrad og lav investering pr kW

28. Kan endre havbølgenes forplantningsretning med opptil 90 grader ved diffraksjon og refraksjon 29. Kan omdanne overgangsbølger til havbølger med kortere bølgelengder og lavere energi-innhold

30. Kan bygges ut som undersjøisk energianlegg

31. Kan danne grunnlag for oversjøiske energibroer med undersjøisk tunnel og bro over havnivå

32. Muliggjør lagring av overproduksjon

33. Kan sikre stabil elektrisitetsproduksjon uavhengig av varierende energiforekomst

34. Sikre drifts- og vedlikeholds forhold

35. Reduserer og kan eliminere behov for sjøkabling

36. Kan danne en energiøy på åpent hav

37. Kraftverket kan inngå i undersjøiske og oversjøiske energibroer

38. Kan redusere erosjon av kystområder og bølgebelastning mot diker og havneanlegg 39. Danner grunnlag for større energianlegg utenfor omstridte kystnære områder

40. Kan inkludere akvakultur på åpent hav

41. Kan inngå i synergistiske kombinasjoner med andre energisystemer og løsninger på ytterligere utfordringer I det etterfølgende er det beskrevet en rekke ikke-begrensende utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen med henvisning til figurene hvor Figurark 1 viser, fra øverst til venstre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, en detalj av perspektivrisset, sett fra siden og sett forfra. Figurark 2 viser, fra venstre mot høyre, tre figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett ovenfra, i perspektiv og en detalj av perspektivfiguren. Figurark 3 viser, fra øverst til høyre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden, sett forfra og en detalj av perspektivfiguren. Figurark 4 viser, fra øverst til venstre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, en detalj av perspektivrisset, sett fra siden og sett forfra. Figurark 5 viser to figurer av en klaffturbin med åpen kjerne, henholdsvis sett i perspektiv til høyre og sett fra siden til venstre. Figurark 6 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en klaffturbin og generator henholdsvis sett i perspektiv, sett forfra og sett fra siden.

Figurark 7 viser tre konsentriske klaffturbiner og med en lukket kjerne.

Figurark 8 viser to figurer av en klaffturbin med pendelarmer sett i perspektiv. Figurark 9 viser, fra øverst til venstre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, en detaljfigur av perspektivrisset, sett fra siden og sett forfra. Figurark 10 viser, fra øverst og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, en detalj av perspektivrisset, sett fra siden og sett forfra. Figurark 11 viser to figurer av en utførelse av kraftverket med en vindturbin, henholdsvis sett i perspektiv øverst og sett fra siden nederst. Figurark 12 viser, fra øverst til venstre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, en detalj av perspektivrisset, sett fra siden og sett forfra. Figurark 13 viser, fra øverst og nedover, tre figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, en detalj av perspektivfiguren og sett forfra. Figurark 14 viser to figurer av en utførelse av kraftverket, en figur øverst sett i perspektiv og i den nederste figuren en klaffturbin kraftverket i den øverste figuren. Figurark 15 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden og sett forfra. Figurark 16 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden og sett forfra. Figurark 17 viser, fra øverst og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, en detalj av riss sett fra siden, sett fra siden og sett forfra. Figurark 18 viser to figurer av en utførelse av kraftverket, en figur øverst sett i perspektiv og i den nederste figuren en klaffturbin kraftverket i den øverste figuren. Figurark 19 viser, fra øverst til høyre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket hvor en eller flere av klaffturbinene ikke er montert horisontalt, henholdsvis en sett i perspektiv, sett fra siden, sett forfra og en klaffturbin i kraftverket. Figurark 20 viser, fra øverst til høyre og med urviseren, fem figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden, sett forfra og to klaffturbiner i kraftverket. Figurark 21 viser, sett fra nederst til høyre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett fra siden, sett forfra, sett i perspektiv og en detalj av en klaffturbin sett i perspektiv. Figurark 22 viser, sett fra nederst til høyre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett fra siden, sett forfra, sett i perspektiv og en detalj av en klaffturbin sett i perspektiv. Figurark 23 viser, sett fra øverst til høyre og med urviseren, fem figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, sett forfra, sett ovenfra og to figurer av en klaffturbin sett i perspektiv. Figurark 24 viser, sett fra øverst til høyre og med urviseren, fem figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, sett forfra, sett ovenfra og to figurer av en klaffturbin sett i perspektiv. Figurark 25 viser, sett fra øverst til høyre og med urviseren, firer figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden, sett forfra og en klaffturbin sett forfra med et forankringsnett. Figurark 26 viser, fra øverst til venstre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket henholdsvis sett i perspektiv, en detalj av perspektivrisset, sett fra siden og sett forfra. Figurark 27 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av klaffturbinen, sett i perspektiv, fra siden og sett forfra. Figurark 28 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en utførelse av konveks klaffturbin, sett i perspektiv, fra siden og sett forfra. Figurark 29 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en utførelse av konkav konstruksjon av klaffturbin henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden og sett forfra. Figurark 30 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en utførelse av en seilklaffturbin henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden og sett forfra. Figurark 31 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en utførelse av konveks klaffturbin henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden og sett forfra. Figurark 32 viser, fra øverst til venstre i leseretning henholdsvis 12 figurer av sammenstilling av klaffturbiner sett fra siden. Figurark 33 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en utførelse av konveks klaffturbin henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden og sett forfra. Figurark 34 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en utførelse av konveks klaffturbin henholdsvis sett i perspektiv, sett fra siden og sett forfra. Figurark 35 viser, fra øverst til venstre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av kraftverket sett fra siden, i perspektiv og to frontalsnitt. Figurark 36 viser, fra øverst og med urviseren, tre figurer av en utførelse av et klaffturbin-kraftverk henholdsvis sett i perspektiv, fra siden og sett forfra. Figurark 37 viser, fra øverst til høyre og med urviseren, fire figurer av en utførelse av klaffturbin sett i perspektiv, to snitt og sett fra siden. Figurark 38 viser fra venstre til høyre tre figurer, frontalsnitt gjennom menneskets hjerte, i midten en «tricuspidalturbin» og til høyre en klaffturbin.

De fleste utførelsene av kraftverket som er vist på de vedlagte figurarkene er utformet med solide og vertikalstilte kraftverksmoduler 17. Den delen av kraftverksmodulene som ligger i overflaten når kraftverket er i bruk kan utformes som skrogelementer i form av «skipsmoduler». Fra skrogelementene rager ett eller flere ben 18 skrått eller vertikalt nedover sett fra siden og fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, i retning av innkommende kinetisk havenergi. Sett forfra ligger kraftverksmodulene 17 og modulbena 18 til kraftverksmodulene i all hovedsak i respektive vertikalplan. Noen av utførelseseksemplene for kraftverk er bygget opp av en eller flere klaffturbiner som har sirkelformete eller mangekantete turbinskiver og/eller innvendige oppdriftslegemer. Mellom to kraftverksmoduler eller turbinskiver som ligger ved siden av hverandre, dannes det en kraftomformingskanal 21. I kraftomformingskanalene 21 er det anordnet en eller et flertall enkle klaffturbiner 1 og/eller konsentriske klaffturbiner 2. Alle klaffturbinene som er beskrevet eller omtalt kan ha sylindrisk, konveks, konkav, eller konisk utforming og antall klaffer i horisontal eller radiale retninger kan økes eller reduseres. Klaffturbinene kan bygges opp med turbinarmer 7 og klaffer 3, 4, 5 som antar en hvilken som helst vinkel i forhold til omdreiningsakse og radialplan.

Avstanden mellom kraftverksmodulene vil variere blant annet i forhold til bølgeaktivitet i det aktuelle havområdet og i forhold til anvendelse av sekundære kraftverksmoduler 19 og eventuelt også tertiære kraftverksmoduler 20.

I hovedsak horisontalstilte sylindere eller massive strukturer, triangulære profiler med konkave eller konvekse sideflater eller mangekantete konstruksjoner, kan fungere som sammenkoblingsanordninger og turbinkjerner 6 i respektive klaffturbiner 1 og 2 eller inngå i utvendig opplagring av de nye klaffturbinene.

Basiskonstruksjonen av kraftverket kan videre utformes med innvendige hulrom for nødvendig oppdrift og installering av teknisk utstyr. På hver side av kraftomformingskanalen 21 kan det være anordnet trepunktsopplagring 24 for turbin som overfører kraft fra primær energiomforming i form av roterende mekanisk energi gjennom modulveggen til sekundær energiomforming som kan utføres med elektriske generatorer 25 som produserer sluttenergi. Overskuddsenergi kan eksempelvis produsere og lagres i form av komprimert luft innvendig i nedre del av kraftverksmodulbeina 29.

Mindre kraftverk for rolige farvann kan ha enklere rammeanordning eller ha tilstrekkelig antall og volum på turbinskiver 8 som kan rulle mot hverandre og eksempelvis være sammenkoblet ved hjelp av roterende strammebånd 15. Turbinkjernene 6 kan også monteres på hver side av en sentral kraftverksmodul 17, modulbein 18 eller annen rammeanordning.

Hver klaffturbin 1 og 2 er fortrinnsvis anordnet med et flertall klaffer i form av klaffer som kan være enkle klaffer 3, doble klaffer 4 og/eller firdoble klaffer 5 eller en rekke andre klaffkombinasjoner og løsninger. Klaffene strekker seg i klaffturbinens lengderetning eller er radialstilt, og er montert roterbart eller elastisk om klaffenes lengderetning på turbinarmer 7, turbinskiver 8, turbinskiver 9 med oppheng eller åpning for klaffer eller klaffer. Turbinene kan også ha pendelarmer 10 og kan ha krummete utsparinger, henholdsvis 7a og 10a, for å muliggjøre klaffenes bøyning i arbeidsfasen. Enkle turbiner 1 og konsentriske turbiner 2 kan ha indre ringformet eller mangekantet støtteanordning 11 og ytre ringformet eller mangekantet støtteanordning 12 og videre omfatte indre X-bånd 13 og ytre X-bånd 14 som danner et sylindrisk, konvekst eller konkavt nett til støtte for turbinarmene 7 og pendelarm ene 10 eller klaffturbinen i sin helhet. Klaffene 3, 4, 5 har fortrinnsvis en buet form, eller kan innta en buet eller krummet form, sett i et tverrsnitt vinkelrett på klaffenes lengderetning. Klaff 3, 4, 5 er fortrinnsvis også laget i et elastisk materiale som gjør at klaffene til en viss grad er fjærende. Ved en større belastning fra en vannmasse vil da klaffene fjære og danne et krummet profil med økende konstruksjonsmessig styrke. Noe av bevegelsesenergien lagres i del av arbeidsfasen som potensiell energi på samme måte som i en vanlig fjær som presses sammen, og når belastningen fra vannmassene avtar, vil klaffene kunne bevege seg tilbake mot en likevektsposisjon og dermed gi vannmassene et ekstra skyv og således forlenge arbeidsfasen. Alternativt kan klaffene selvsagt også utformes slik at de er uelastiske og også slik at de har flate overflater sett i et tverrsnitt vinkelrett på klaffenes lengderetning.

Turbinarmer 7, turbinskiver med utsparinger for klaffer 9 og pendelarmer 10 er videre fortrinnsvis utformet med fordypninger med en utforming som korresponderer med klaffenes form, dvs. at hvis klaffene 3, 4, 5 har en kurvet form vil fordypningene i disse anordningene ha en tilsvarende kurvet form. I klaffenes arbeidsposisjon ligger klaffene 3, 4, 5 i sine respektive fordypninger.

I en utførelse kan turbinarmene 7 til en klaffturbin 1 og 2 være anordnet med respektive pendelarmer 10. Pendelarmene er roterbart festet til en ytre ende på turbinarmene 7 slik at de kan vippe frem og tilbake i avhengighet av kreftene fra vannmassene som virker på pendelarmene. På pendelarmene er det anordnet et flertall klaffer i form av klaffer 3, 4, 5 roterbart festet til pendelarmene på tilsvarende måte som forklart over. Pendelarmene kan også være utformet med fordypninger som har samme form som klaffene på tilsvarende måte som forklart over. Pendelarmenes vippebevegelse er fortrinnsvis fjærbelastet, for eksempel ved hjelp av torsjonsfjærer. Pendelarmer 10 kan være eksentrisk opplagret på turbinarmer 7 for å øke pendelbevegelsen.

Klaffturbinene 1 og 2 kan være utformet med en åpen kjerne, dvs. at området sentralt i klaffturbinene i all hovedsak er åpent slik at vannmasser kan strømme fritt igjennom kjernen. Turbinarmene 7 kan da være festet på indre ringformet støtteanordning 11 med tilstrekkelig aksiale lengde, eller senterskiver lia, fortrinnsvis i samme størrelsesorden som tykkelsen til turbinarmene 7.

Alternativt er klaffturbinenes kjerner lukket for eksempel ved at det er anordnet et sylindrisk eller mangekantet element 6 i klaffturbinens kjerneområde. Vann kan dermed ikke strømme gjennom det sentrale området i klaffturbinene 1 og 2 slik som ved de klaffturbinene som er utformet med åpen kjerne.

Klaffene kan være utformet med enkle klaffer 3, doble klaffer 4, være fireklaffet 5 eller være utformet med et annet antall klaffer, for eksempel av par- eller primtallskombinasjoner av klaffer. I åpen posisjon glir klaffene 3, 4, 5 i vannet som slanke formasjoner eller hydrodynamiske utforminger parallelt opp mot enhver strømningsretning som avviker fra turbinens rotasjonsretning. Alle klaffene 3, 4, 5 veksler fra arbeidsfase til mellomfase og hvilefase og kan sammen med øvrige konstruksjonselementer inngå i frekvent lagring av kinetisk havenergi som potensiell energi med påfølgende frigjøring av stillingsenergi til bevegelsesenergi. Det er mulig å anordne flere turbiner slik at de roterer utenpå hverandre, dvs. at to eller flere turbiner er konsentriske 2 og montert radialt utenfor hverandre. De kan rotere i samme retning eller ha forskjellige rotasjonsretninger.

De fleste utførelsesformene av kraftverket som er vist på de vedlagte figurarkene er utformet med ulike tidevanns- og stormbølgeforankringer. En av løsningene har forankringsarm 27 med leddanordning 26 i hver ende og som er roterbart forbundet til modulbein 18 på kraftverksmodul 17 og ytre ende av forankringsarmen 27 er roterbart forbundet til ankerelement 28. Det kan også benyttes ankerkjetting med lodd 27a og / eller ubåtnett 27b som samtidig beskytter klaffturbinene mot mindre båter og drivgods. Hvert enkelt av modulbeina 18 til kraftverksmodulene 17 kan forankres ved hjelp tidevanns- og stormbølgeforankring, men det er også mulig å forankre et utvalg av modulbein. Forankringsarm 26 kan være bøyelig i en eller flere retninger og leddelement 27 kan være hengselledd og tillate vertikalbevegelser eller være kuleledd som øker bevegeligheten også i transversalplanet. Mer tradisjonell ankerkjetting med loddelement 27a og de øvrige ulike forankringsanordningene kan kombineres og i tillegg benyttes mellom neddykket og flytende kraftverk.

I kraftomformingskanalen 21 som dannes mellom to kraftverksmoduler, kan det være anordnet ett eller flere flateelementer 22 som kan «komprimere» eller samle og øke den kinetiske havenergien mot en kortere del av klaffturbinene 1 og 2 ved at bredden på kraftomformingskanalen innsnevres. Det reduserte gjennomstrømningsarealet medfører at hastigheten på vannmassenes bevegelser øker fortrinnsvis i vertikalplanet mellom justerbare flateelementer 22. Turbinene 1 og 2 kan ha større turbinskiver 8 eller turbinskiver med utsparing for klaffenes bevegelser 9 for å opprettholde energinivået og for å strukturere energien mot klaffene 3, 4, 5. Flateelementene 22 kan eksempelvis være flate plater.

Det har over blitt beskrevet forskjellige elementer ved det foreliggende kraftverket som er felles for de fleste av utførelsesformene som er vist på de vedlagte figurarkene. Utførelsene på figurarkene skal nå kort beskrives idet det som er beskrevet over gjelder for alle utførelsesformene unntatt der dette er spesielt nevnt at dette ikke er tilfellet eller hvor det er helt opplagt fra figurene at ett eller flere av trekkene beskrevet over ikke gjelder.

Figurark 1 viser et kraftverk for omforming av kinetisk havenergi som omfatter syv vertikalstilte kraftversmoduler 17 med tilhørende modulbein 18 og med mellomliggende enkle klaffturbiner 1 med eller eventuelt uten turbinkjerner. Klaffturbinene 1 har et antall turbinarmer 7, for eksempel seks turbinarmer som er jevnt fordelt i klaffturbinens omkretsretning, som de doble klaffene 4 er innfestet til som beskrevet over. Klaffturbinene 1 er videre anordnet med indre X-bånd 13 som konstruksjonsmessig er forbundet til og binder sammen indre del av turbinarmene 7. I tillegg har klaffturbinen ytre ringformet støtteanordning 12 tilkoblet de seks turbinarmene 7 utenfor klaffene 4 sine bevegelsesområder fra arbeidsfase til hvilefase. Modulbeina 18 er forbundet til en tidevanns- og stormbølgeforankring, fortrinnsvis på aktersiden av kraftverket, med et leddelement 26 til en forankringsarm 27 og videre med tilvarende leddelement 26 til ankerelementet 28 som i dette utførelseseksempelet er anordnet med sugekopper som fester ankerelementet til havbunnen. I front av kraftverket kan kraftverket være anordnet med en ankerkjetting som er festet til et ankerelement 28. Ankerkjettingen 28 kan i tillegg være anordnet med et lodd 27a mellom modulbeinet 18 og ankerelementet 28 som antydet på figur 1.

Figurark 2 viser en kraftverksenhet 32 som omfatter to kraftverksmoduler 17 med tilhørende modulbein 18. Mellom de to kraftverksmodulene 17 er det dannet en kraftomformingskanal 21 hvor det er anordnet tre mellomliggende klaffturbiner 1 som alle strekker seg mellom og er opplagret i de to kraftverksmodulene 17. Klaffturbinene omfatter turbinkjerner 6 som er anordnet med doble elastiske klaffer 4 innfestet på pendelarmer 10 (se også figurark 8). Pendelarmene 10 er roterbart eller vippbart montert på turbinarmene 7. På figurark 2 er det videre vist at pendelarmene kan være anordnet mellom store versjoner av turbinskiver 8. Sylindrisk utforming av ytre X-bånd 14 forbinder turbinarmer 7 og turbinskiver 8. Turbinskivene 8 er fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, sirkulære. De bevirker energistrukturering og fungerer også som opplagring for de doble klaffene 4. På innsiden av kraftverksmodulene 17 er det videre anordnet bevegelige flateelementer 22 for innsnevring av bredden på innkommende energifelt mot turbinene.

Innvendige hulrom i kraftverksmodulene 17 og modulbein 18 (ikke vist på figurene) kan benyttes til videre energiomforming og til energilagring, eksempelvis i form av komprimert luft.

Figurark 3 viser en kraftverksenhet 32 med to primære kraftverksmoduler 17 med modulbein 18. I tillegg er kraftverks enheten 32 anordnet med en mellomliggende sekundær kraftverksmodul 19 og tertiære kraftverksmoduler 20 som er anordnet mellom en primær kraftverksmodul 17 og en sekundær kraftverksmodul 18 som antydet på figurark 3. Alle kraftverksmodulene 17, 19, 20 er konstruksjonsmessig forbundet til en eller flere bølgereflekterende vegganordninger 23 som strekker seg mellom og er forbundet til de to primære kraftverksmodulene 17. De bølgereflekterende vegganordningene 23 kan ha tallrike åpninger for gjennomstrømning av havstrøm og tidevannsbølger. Kraftverket er her vist med ankerelement 28 direkte fastmontert til kraftverkets modulbein 18. Mellom de ulike typer kraftverksmoduler er det anordnet klaffturbiner 1, fortrinnsvis av ulike størrelser, som har doble elastiske klaffer 4 innfestet på pendelarmer 10. Pendelarmene 10 er fortrinnsvis eksentrisk montert på turbinarmene 7 som er anordnet mellom turbinskiver 8. Sylindrisk utforming av ytre X-bånd 14 forbinder turbinarmene 7 og pendelarmene 10 med turbinskivene 8. Pendelarmene 10 er eksentrisk opplagret mot turbinarmen 7 for eksempel gjennom en eksenterbolt som forbinder pendelarmene 10 til respektive turbinarmer 7. Når den innerste og lengste halvdelen av pendelarmen 10 dreier innover i sentral retning i arbeidsfasen, vil eksenteropplagringen bidra til at de sylindriske X-båndene spennes ut og noe av bevegelsesenergien lagres som potensiell energi som frigis ved forlengelse av arbeidsfasen i tillegg til at turbinflaten pendler tilbake til utgangsstilling.

De sentrale turbinkjernene 6 utgjør samtidig en konstruksjonsmessig forbindelse både mellom de primære kraftverksmoduler 17, sekundær kraftverksmodul 19 og tertiære kraftverksmoduler 20 og de primære kraftverksmodulenes modulbein 18.

Et antall av klaffturbinene 1 kan ha åpne turbinkjerner. Det er videre mulig å anordne et oppdrettsanlegg 30 for offshore akvakultur mellom de største primære kraftverksmodulene 17 og de bølgereflekterende veggeanordningene 23. Restbølger reflekteres tilbake mot turbinområdet og danner positiv eller negativ interferens med øvrige innkommende bølger. Figurark 4 viser en utførelsesform av kraftverket for omforming av kinetisk havenergi omfattende syv kraftverksmoduler 17 og modulbein 18. Kraftverket er i denne utførelsesformen i sin helhet neddykket og er fast forankret til havbunnen. Kraftverket er ellers i hovedsak som forklart over, men er fortrinnsvis utformet med noe reduserte kraftverksmoduler 17 og modulbeina 18 kan være direkte tilkoblet ankerelementene 28 på havbunnen som vist på figurark 4. Videre energiomforming finner sted inne i modulbeina 18 som også fortrinnsvis er anordnet med energilagring 29, for eksempel i form av komprimert luft i beholdere/tanker i modulbeina 18. Klaffturbinene 1 er fortrinnsvis utformet med doble klaffer 4 som beskrevet over. Klaffturbinene er fortrinnsvis utformet med lukkede turbinkjerner 6, men kan også utformes med åpne turbinkjerner. Videre omfatter klaffturbinene 1 ytre ringformete støtteanordninger 12 som hver forbinder grupper på seks turbinarmer 7. Figurark 5 viser en klaffturbin 1 med åpen kjerne og med tre enkle klaffer 3 på hver gruppe av seks turbinarmer 7. I utførelsesformen vist på figurark 5 omfatter hver slik gruppe av turbinarmer tre turbinarmer 7. Dette antallet kan selvfølgelig variere fra en utførelsesform til en annen av klaffturbinen. Klaffturbin 1 er anordnet med indre ringformete støtteanordninger 11 og ytre ringformete støtteanordninger 12 som turbinarmene 7 er festet til. De bevegelige klaffene 3 har en kurvet form og ligger i tilsvarende buer for klaffenes krumning 7a eller bueformede fordypninger i turbinarmene 7 når klaffene befinner seg i arbeidsposisjonen.

Klaffturbinen 1 er montert mellom tre-punktsopplagring 24 for turbin som omfatter et hjul og en aksling som overfører den mekaniske energien gjennom modulveggen til videre energiomforming innvendig i modulene, for eksempel komprimering av luft.

Figurark 6 viser en klaffturbin 1 med ett stort tannhjul på hver side som går i inngrep mellom tre punkts opplagring 24 som både representerer klaffturbinens 1 opplagring og overføring av den mekaniske energien gjennom veggen i kraftverksmodulen 17 og modulbeina 18 inn til giringsanordning og generator 25 eller andre enheter for produksjon av sluttenergi som her er illustrert ved tre luftkompressorer som trinnvis innkobles ved økende energiforekomster. Klaffturbinen 1 har åpen kjerne og har tre doble klaffer 4 på hver turbinarm 7. Det er anordnet grupper på seks turbinarmer rundt klaffturbinens omkrets. Klaffturbinen 1 omfatter også to sylindriske støttebånd, indre X-bånd 13 og ytre X-bånd 14 mellom de store tannhjulene på hver side av klaffturbinen 1. De doble klaffene 4 har formbestemmende anordninger 16 eller distansestykker mellom klaffene. Figurark 7 viser et eksempel på tre konsentriske klaffturbiner 2 som roterer utenpå hverandre. De firedoble klaffene 5 er anordnet med formbestemmende distanseanordninger 16 og er montert på turbinarmer 7 som har bueformede fordypninger som tilsvarer klaffenes krumning 7a. Indre ringformete støtteanordninger 11 og ytre ringformete støtteanordninger 12 er begge forbundet til turbinarmene 7 på de tre turbinene 2 som roterer om samme turbinkjerne 6. Den midterste turbinen roterer motsatt retning under den primære energiomforming og har tre-punkts opplagring for turbin 24 som er montert mellom de to innerste og de to ytterste turbinene og overfører den mekaniske energien gjennom veggen til sekundær energiomforming innvendig i kraftverksmodulene. Figurark 8 viser øverst en klaffturbin med fem enkle klaffer i form av klaffer 3 innfestet på hver av pendelarmene 10 med bueformede fordypninger for klaffenes krumning 10a. Pendelarmene er montert sentrisk på de fastmonterte turbinarmene 7 som er fastmontert på en indre støttering som er forbundet til hverandre med sylindrisk utforming av indre X-bånd.

Den nederste turbinen på figurark 8 skiller seg fra øvre turbin ved at den på midten har en tverrstilt turbinflate 9 med utsparinger for klaffene og med tre senterbånd 15 på langs av indre del av åpen turbinkjerne. Senterbånd kan være oppspent mellom hjul på yttersidene av turbinen eller være innspent i modulene på hver side av turbinen og hvor indre del av senterskiven har en sentral del som er fast forbundet til de tre senterbåndene 15 som senterskiven 9 roterer rundt.

Figurark 9 viser et kraftverk for omforming av kinetisk havenergi hvor hver kraftverksenhet 32 kan bevege seg opp og ned i store havbølger uavhengig av naboenhetene. Kraftverksmodulene 17 har modulbein 18 kun på aktersiden med leddelement på forankring 26 direkte på ankerelement 28. En spesiell oppdriftsutforming øverst på kraftverksmodulen 17 sikrer at energianlegget følger tidevannsendringer og beveger seg opp og ned sammen med de største havbølgene. Klaffturbinene 1 har kraftoverføring til utvekslingsanordning tilkoblet generatorer 25 slik disse er illustrert innvendig i to transparente kraftverksmoduler 17 og modulbein 18 på høyre side av kraftverket som i tillegg har energilagring 29 i form av komprimert luft. Klaffturbin 1 har doble klaffer 4 montert på pendelarmene 10. Pendelarmene er montert på turbinarmene 7 som er montert på en anordning som roterer utenpå turbinkjernen 6. Klaffturbinen har sylindrisk eller mangekantet utforming av ytre X-bånd 14 som er tilkoblet opplagringspunktene mellom turbinarmer 7 og pendelarmer 10.

Figurark 10 viser et to-delt flytende kraftverk hvor et øvre flytende kraftverk for omforming av kinetisk havenergisom er forankret til et undervannskraftverk, dvs. et neddykket kraftverk. Både det flytende kraftverket og det neddykkede kraftverket omfatter kraftverksmoduler 17 som er utformet med modulbein 18. Det neddykkete kraftverket er forankret til bunnen med ankerelementer 28. I det minste noen av, men fortrinnsvis alle, det flytende kraftverkets modulbein 18 er forbundet til respektive nedre kraftverkmoduler 17 med en tidevanns- og stormforankring med leddelement 26 og forankringsarm 27 med nytt leddelement 26 til toppen av kraftverksmoduler 17 på det neddykkete kraftverket. Klaffturbinene 1 har fortrinnsvis doble klaffer 4 innfestet på pendelarmene 10 som er montert på turbinarmer 7. Klaffturbin 1 har turbinkjerne 6 og sylindrisk eller mangekantet utforming av ytre X-bånd 14 som er tilkoblet opplagringspunktene mellom pendelarmene 10 og turbinarmene 7. Figurark 11 viser kraftverk i henhold til oppfinnelsen utformet som energiøy, hvor turbinene 1 og kraftverksmodulene 17 med modulbeina 18 inngår i den konstruksjonsmessige oppbyggingen av den flytende energiøy som kan være utformet med akvakultur 30 og vindturbiner 31 og energilagring 29 innvendig i kraftverksmodulene 17 i tillegg til havnefasiliteter og annen virksomhet. Energiøya har tidevanns- og stormbølgeforankring med leddelement på forankring 26, forankringsarm 27 og ankerelement 28. Energiøya som er vist på figurark 11 har i all hovedsak en sirkulær utforming, men kan selvfølgelig ha mange andre utforminger. Energiøya kan videre være utformet med åpninger fra sjøen slik at fartøyer kan bevege seg inn og fortøyes til energiøya. Dette kan være fartøyer som kommer for å utføre vedlikehold og reparasjon, for transport av personell, tilførsel av nødvendige varer osv. Det er også vist på figurark 11 at energiøya omfatter en vindturbin anordnet sentralt på energiøya. Avhengig av størrelsen på energiøya, kan det selvfølgelig anordnes et antall vindturbiner på energiøya som kan anordnes på ønskede steder sentralt på energiøya eller rundt periferien av energiøya. Figurark 12 viser kraftverk i henhold til oppfinnelsen utformet som undersjøisk brostruktur for transportvirksomhet hvor klaffturbiner 1 av ulike dimensjoner er montert under og over den største klaffturbinen 1 som har turbinkjerne 6 utformet som tunnel profil med kjøre- og sykkelbaner nødutganger, ventilasjon, rør og kabling. Også alle de andre klaffturbinene har fortrinnsvis turbinkjerner 6 og er tilkoblet kraftverksmoduler 17 og modulbein 18 med innvendig energiproduksjon og energilagring. Klaffturbinene 1 har doble klaffer 4 som er montert på pendelarmer 10 dreibart innfestet til turbinarmer 7 som er støttet opp av sylindrisk utforming av ytre X-bånd 14. Figurark 13 viser kraftverket utformet som brostruktur for trafikk over havnivå med tidevanns- og stormbølgeforankring hvor leddelementer på forankring 26 er tilkoblet forankringsarm 27 og ankerelement 28. Klaffturbinene har turbinkjerner og enkle klaffer 3 som er montert på turbinarmene 7. Grupper på seks turbinarmer er forbundet med hverandre ved ytre ringformete støtteanordninger 12. Figurark 14 viser en av mange muligheter for arrangement av enkle klaffturbiner 1 og konsentriske turbiner 2 ved siden av hverandre, under og over hverandre med ulike valgte rotasjonsretninger. Kraftverksmodulene 17 og modulbeina 18 har klaffturbiner 1 og to størrelser av konsentriske klaffturbiner 2 med doble klaffer 4 som er montert på turbinarmer 7 som roterer rundt turbinkjerner 6. De konsentriske turbinene 2 har indre ringformet støtteanordning 11 og ytre ringformet støtteanordning 12. Figurark 15 viser en klaffturbin 1 med doble klaffer 4 montert mellom energistrukturerende turbinflater 8 av ulik utforming og med oppheng for klaffene 4. Siderisset nede til høyre på figurark 15 viser klaffenes gradvise forandring av stilling eller posisjon i det klaffturbinen roterer og klaffene vil veksle mellom arbeidsfase og hvilefase. Figurark 16 viser en klaffturbin 1 med doble klaffer 4 innfestet til turbinflater 9 med utsparinger for klaffene 4 sine bevegelser. Klaffturbinen har indre X-bånd 13 som forbinder turbinflatene 9. Også på figurark 16 er klaffenes gradvise forandring av stilling eller posisjon i det klaffturbinen roterer og klaffene vil veksle mellom arbeidsfase og hvilefase vist. Figurark 17 viser en klaffturbin 1 med firedoble klaffer 5 innfestet til turbinarmer 7 som har ytre støtteringer 12. Turbinarmene 7 er utformet med bueformede fordypninger som tilsvarer klaffenes krumning 7a. Turbinarmene 7 er montert på senterskive lia. Klaffene 5 har i sin oppbygging parvis varierende bredder og har elastiske formbestemmende anordninger 16 som gir klaffene en hydrodynamisk form i hvilefasen og øker åpningshastigheten ved overgang til arbeidsfase. Figurark 18 viser et kraftverk med et flertall klaffturbiner 1 hvorav et flertall er doble og tredoble konsentriske klaffturbiner 2. Klaffturbinene på venstre side av kraftverksmodulen 17 på den øvre figuren på figurark 18 er utformet med turbinkjerner 6 mens klaffturbinene på venstre side av kraftverksmodulen 17 er tilsvarende turbiner, men uten turbinkjerner. Av detaljer vises klaffturbin som har turbinarm 7, klaffturbin med pendelarm 10, indre ringformet støtteanordning 11, ytre ringformet støtteanordning 12, sylindrisk utforming av indre X-bånd 13 og ytre X-bånd 14. Figurark 19 viser et kraftverk som omfatter en kraftverksenhet 32 bygget opp av to kraftverksmoduler 17 som hver har to modulbein 18. Mellom kraftverksmodulene 17 er det dannet en kraftomformingskanal 21 hvor det er anbragt fem mellomliggende turbiner 1 med turbinkjerner 6. Kraftverket har tidevanns- og stormbølgeforankring med leddelement 26 til forankringsarm 27 og i tillegg to ankerkjettinger 27a som er festet til modulbeina 18 i den ene enden og til ankerelement 28, som har sugekopper ned i havbunnen, i den andre enden. Utførelsesformen på figurark 19 viser at klaffturbinene 1 i front og akter av kraftverket ikke nødvendigvis trenger å være montert horisontalt og parallelt med hverandre, men kan være montert avvikende fra horisontalplanet. Som vist på figurene kan klaffturbinene være anordnet skrått mellom kraftverksmodulene 17. Klaffturbinen har fortrinnsvis, på samme måte som forklart flere ganger over, doble klaffer 3 innfestet på pendelarm 10 som er montert eksentrisk på turbinarmene 7. Figurark 20 viser et kraftverk som omfatter en kraftverksenhet 32 bygget opp av to kraftverksmoduler 17 som hver har to modulbein 18 som danner en kraftomformingskanal 21 på samme måte som forklart en rekke ganger over. I kraftomformingskanalen 21 kan det være anbragt fem mellomliggende turbiner 1 hvor nederste turbin forut og akter, samt øverste klaffturbin 1 har turbinkjerner 6. Kraftverket har tidevanns- og stormbølgeforankring med leddelement 26, som forbinder et modulbein med en forankringsarm 27, og et ankerelement 28 som er leddet forbundet til forankringsarmen 27 og har sugekopper ned i havbunnen. Klaffturbinen 1 øverst til venstre har doble klaffer 3 innfestet på pendelarm 10 som er montert eksentrisk på turbinarmene 7 som er forbundet med indre X-bånd 13. Klaffturbinen 1 nedenfor har i midten en tverrstilt senterskive 9 med utsparinger for klaffenes bevegelser. I midtre del av klaffturbinen 1 er det tre langsgående senterbånd 15 som kan være innspent mellom turbinens yttersider eller mellom de to kraftverksmodulene 17 eller modulbeina 18. I sistnevnte tilfelle har senterdisken en ikke-roterende indre del. Figurark 21 viser en utførelsesform med et flertall kraftverksmoduler 17 med modulbein 18 som har ankerkjettinger med lodd 27a fra hvert av sine fire hjørner infester til leddelementet på forankring 26 til henholdsvis modulbein 18 og ankerelement 28. Klaffturbinene 1 har fortrinnsvis doble klaffer 4 og sylindrisk utforming av indre X-bånd 13 og ytre ringformet støtteanordninger 12 mellom turbinarmene 7. Figurark 22 viser en utførelsesform av kraftverket omfattende et flertall kraftverksmoduler 17 hvor øvre horisontale del er utformet som krummete sylindriske enheter som kan overstrømmes av store bølger. Kraftverket har fire ankerkjettinger med lodd 27a som er innfestet i begge ender til leddelement 26 henholdsvis til modulbein 18 og ankerelement 28. Klaffturbinene 1 har fortrinnsvis doble klaffer 4 og sylindrisk utformet indre X-bånd 13 og ytre ringformet støtteanordninger 12 mellom turbinarmene 7. Figurark 23 viser kraftverksenhet 32 omfattende to kraftverksmoduler 17 med modulbein 18 som ikke er parallelle. De danner en kileformet kraftomformingskanal 21 hvor avstanden mellom de kraftverksmodulene 17 er minst øverst og øker gradvis med dybden. Kraftverksenheten har fortrinnsvis tre klaffturbiner 1 som hver er anordnet med turbinkjerne 6, turbinarmer 7, pendelarmer 10 og enkle klaffer 3. Videre har kraftverksenheten 32 fortrinnsvis to klaffturbiner 1 med senterbånd 15 og stor turbinskive 9 og turbinarmer 7, pendelarmer 10 og enkle klaffer 3. Kraftverket er forankret til havbunnen med ankerkjettinger 27a innfestet til leddelement 26 på modulbein 18 og i andre enden innfestet til ankerelement 28. Ankerkjettingene 27a er fortrinnsvis forsynt med lodd. Figurark 24 viser et kraftverk omfattende tre kraftverksmoduler 17 som er bredere på midten for å «komprimere» den kinetiske energien, dvs. at kraftomformingskanalen 21 mellom to kraftverksmoduler 17 snevres inn mot senter av kraftverksmodulene 17. Dette er tydelig vist på figuren nederst venstre på figurark 24. De tre spesialutformete kraftverksmodulene 17 danner to kraftverksenheter 32. Hver av de to kraftomformingskanalene 21 har fortrinnsvis tre klaffturbiner 1 med turbinkjerne, turbinarmer 7, pendelarmer 10 og enkle klaffer 3 som forklart over. Videre har kraftverksenhetene 32 fortrinnsvis to klaffturbiner 1 med senterbånd 15 og stor turbinskive 9 og turbinarmer 7, pendelarmer 10 og enkle klaffer 3. Kraftverket er forankret til havbunnen med en ankerkjetting 27a innfestet til leddelement 27 på modulbein 18 og i andre enden innfestet til ankerelement 28. Ankerkjettingene 27a er fortrinnsvis anordnet med ett eller flere lodd. Figurark 25 viser to kraftverksmoduler 17 og modulbein 18 som utgjør en kraftverksenhet 32 med en mellomliggende kraftomformingskanal 21. Kraftverket er forbundet til havbunnen med fortrinnsvis fire ankerkjettinger 27a som i begge ender er infester til leddelement på forankring 26 til henholdsvis modulbein 18 og ankerelement 28. Ankerkjettingene 27a kan være anordnet med lodd som vist på figurene. Klaffturbinene 1 har doble klaffer 4 og sylindrisk utformet indre X-bånd 13 og ytre ringformete støtteanordninger 12 mellom turbinarmene 7. I front og akter kan det ved innløpet til øvre del av kraftomformingskanalen 21 være montert et flertall parallelle flater med beskyttelsesnett 8a som vist på figuren øverst til høyre på figurark 25. Figurark 26 viser et kraftverk for omforming av kinetisk havenergi omfattende et flertall vertikalstilte kraftversmoduler 17 med tilhørende modulbein 18 og med mellomliggende klaffturbiner 1 som kan være utformet både med og uten turbinkjerner 6. Klaffturbinene 1 har fortrinnsvis doble klaffer 4 som er innfestet til turbinarmer 7 innfestet til sylindrisk utformet indre X-bånd 13. Klaffturbinene er videre anordnet med ytre ringformet støtteanordninger 12.

Hver av kraftverksmodulene 17 er i front og akter tilkoblet et beskyttelses- og forankringsnett 27b som i hvert hjørne av kraftverket er tilkoblet tidevanns- og stormbølgeforankringen med leddelement 26 til ankerkjetting 27a og videre med tilvarende leddelement 26 til ankerelement 28 som på dette utførelseseksempelet har sugekopper mot havbunnen. Ankerkjettingene kan etter behov være anordnet med ett eller flere lodd. Figurark 27 viser en klaffturbin med radialstilte klaffer 3, 4 som fortrinnsvis er elastiske. Klaffene er dreibart eller elastisk opplagret langs radialstilte konstruksjonselementer 7b og har langsgående turbinarmer 7 med krumninger 7a for klaffenes bøyning i arbeidsfasen. Klaffene kan være fastmontert langs de radialstilte konstruksjonselementene 7b og ha tilstrekkelig elastisitet for sine bevegelsesutslag. Turbinarmenes og klaffenes innfestning kan danne en større eller mindre vinkel i forhold til klaffturbinens radialplan. Flere radialstilte klaffer 3, 4, 5 kan anordnes utenfor hverandre med eller uten langsgående eller radialstilte turbinarmer som konstruksjonsmessig utgangspunkt eller støtte for klaffenes ytre bevegelsesutslag. Figurark 28 viser en klaffturbin som sett forfra har en konveks form og som har elastiske klaffer 3 innfestet til parvis sammenkoblete pendelarmer 10 som danner en pendelvugge 10b mellom turbinskiver 8. Pendelarmene er dreibart innfestet til hver sin turbinskive og sammenkoblet ved hjelp av en eller flere langsgående turbinarmer 7 med krumninger 7a for de elastiske klaffenes bøyning i arbeidsfasen. En pendelvugge 10b kan være eksentrisk montert i forhold til sin dreieopplagring og bevegelsesutslagene kan begrenses i begge retninger. En pendelvugge 10b kan i tillegg ha en fjærende eller elastisk anordning som bidrar til å innta idealt utgangspunkt i arbeidsfasens begynnelse. Den konvekse klaffturbinen har utvendige X-bånd 14. Det kan anordnes flere «pendelvugger» med klaffer 3, 4, 5 utenfor hverandre. Pendelvuggene 10b kan bevege seg i utsparinger eller utskjæringer i turbinskivene eller monteres mellom mer radialstilte, sirkulære eller mangekantede konstruksjonselementer. Figurark 29 viser en klaffturbin som sett forfra har interne, langsgående konstruksjonselementer 7c med konkav utforming. Alle langsgående konstruksjonselementer 7c er samtidig opplagring for klaffenes 3 sine bevegelser. Turbinarm 7 støtter og begrenser klaffene 3 sin ytre posisjon i arbeidsfasen. De langsgående og konkave konstruksjonselementene er innfestet til midtre støtteringer mellom indre ringformet støttering 11 og ytre støttering 12. En eller flere i hovedtrekkene parallelle konkave konstruksjonselementer, kan være mer sentralt eller perifert plassert. Turbinarmene 7 kan ha krumninger 7a for elastiske bladers bøyning i arbeidsfasen. Figurark 30 viser en klaffturbin som har klaffer 3 i form av «seilklaffer» som ytterst er festet til de langsgående konstruksjonselementer 7c og innerst fortrinnsvis har elastiske strammebånd 15. Radialstilte turbinarmer 7 har krumninger 7a som støtter seilklaffene i arbeidsfasen. Turbinen har indre ringformete støtteringer 11 og ytre ringformete støtteringer 12. Seilklaffene kan ha en opprullingsanordning på en eller flere sider, kan ha fast opplagring på motsatt side, ha radial opplagring eller være innfestet til konstruksjonselementer som danner en hvilken som helst vinkel med klaffturbinens rotasjonsakse og radial plan. Figurark 31 viser en klaffturbin som vekselvis har to posisjoner for hvert av klaffenes arbeidsfaser. De langsgående eller aksialrettete og parallelle klaffene 3 er fortrinnsvis elastiske og er innfestet til radialstilte og S-formete turbinarmer 7 med krumninger 7a for klaffenes maksimale bøyning enten klaffene dreier seg innover eller utover i arbeidsfasen. I noen tilfeller vil klaffene dreie innover i første del av arbeidsfasen for senere i arbeidsfasen å dreie utover. De radialstilte turbinarmene 7 er fastmontert både på en indre støttering 11 og ytre støttering 12 eller har elastisk anordning som kobling mellom disse konstruksjonselementene. Figurark 32 viser tolv utførelseseksempler og sammenstillinger av klaffturbiner med et flertall aksiale eller radiale klaffer. Klaffturbinene kan ha forskjellig antall turbinarmer 7, ha indre støttering 11 og ytre støttering 12 eller ha ulike typer turbinskiver og være utstyrt med eller uten turbinkjerner. Klaffturbinene kan ha oppdriftslegemer 6c som har aksial utstrekning eller er segmenterte. Konstruksjonsanordninger mellom turbiner 18a kan være tilkoblet oppdriftslegemer 6c eller mellom ytre ringformet støtteanorning 12 eller turbinskiver. Klaffturbinene kan ha båndforbindelser 15 som holder konstellasjonen sammen. Figurark 33 viser en klaffturbin som sett forfra har en konveks utforming. Klaffturbinen har turbinskiver 9 med utskjæringer for de radialstilte og elastiske doble klaffer 4 og fire-doble klaffer 5. Klaffene er montert langs randen av utskjæringene i turbinskivene 9. Klaffturbinen har ytre X-bånd 14 i hele turbinens utstrekning og X-båndene er fortrinnsvis innfestet til alle turbinskivene 9. I hvilefasen ligger klaffene skjult innenfor turbinskivens tykkelse og i arbeidsfasen krummer klaffene bakover. Den kinetiske havenergiens største kraftkomponenter vil presse klaffene ytterligere bakover og åpne for passasje i sentrum mellom klaffer mellom to turbinskiver. Klaffene har noe utover-krumning i sin forspenning for hurtigere å kunne innlede arbeidsfasen. Turbinskivene kan ha utskjæringer for flere radialstilte klaffer utenfor hverandre, eller bare ha utskjæringer for et utvalg av klaffturbinens klaffer. Alle typer klaffturbiner kan sett forfra ha et konisk, konveks, konkav eller sylindrisk utforming i sin aksiale utstrekning. Figurark 34 viser en klaffturbin som sett forfra har en konveks utforming. Klaffturbinen har radialstilte elastiske klaffer 3 utenfor hverandre mellom turbinskiver 8. Klaffturbinen har langsgående turbinarmer 7 med krumninger 7a for klaffenes bøyning i arbeidsfasen. Klaffturbinen har indre X-bånd 13 som forbinder turbinskivene 8. Klaffturbinen kan ha ytre X-bånd og/eller indre senterbånd og senterskive. Figurark 35 viser eksempel på stressabsorberende sammenkobling av kraftverksmoduler 17 hvor det mellom turbinkjerner og sammenkoblingsanordninger 6 og kraftverksmodulene 17 er anordnet et elastisk materiale 6b. Den skisserte sammenkobling kan også benyttes uten stressabsorberende materiale. Forlengete sammenkoblingsanordninger 6a strekker seg lengre inn i modulene enn ordinære sammenkoblingsanordninger 6. Ved kontrollert utskyvning av forlenget sammenkoblingsanordningene 6a kan muliggjøres frikobling av de kortere turbinkjernene 6. Klaffturbiner uten kjerner holdes på plass av de tre hjulene 24 for opplagring og kraftoverføring. Innfestning 27 av forankringsanordning er fortrinnsvis i nedre del av kraftverksmodulene 17 og henholdsvis forut og akter. Figurark 36 viser et kraftverk som er bygget opp av fem klaffturbiner som holdes sammen av tre strekkbånd 15 som roterer over de lukkete turbinskivene 8. Turbinskivene 8 gir nødvendig oppdrift. Ytre rand av turbinflate 8b kan være gummiert eller ha tannhjulskrans og rulle mot hverandre med motsatte dreieretninger. De turbinskivene som ikke roterer i strekkbåndenes retning har frihjulsskiver 8c. Kraftoverføring og generator 25 ligger inni triangelformet generatorhus 25a. Klaffturbinene har elastiske blader 3 som er innfestet i turbinarmer 7 med krummet utsparing 7a for bladenes bøyning i arbeidsfasen. Klaffturbinene kan også ha faste sammenkoblingsanordninger eksempelvis mellom turbinskivenes senterområder eller mellom turbinskivenes ytre rand. Figurark 37 viser en klaffturbin som tilnærmelsesvis åpner og lukker etter «paraplyprinsippet». Turbinen har lange turbinarmer 7 som ytterst har en fastmontert eller bevegelig sekskantet struktur 7d. Hver av sidene i sekskanten 7d utgjør en tverrstilt dreieakse for hvert av de doble klaffer 4 som kan være elastiske eller stive. Klaffene 4 har langsgående dreieakse eller elastisk opplagring mellom de to halvdelene av klaffene.

Klaffturbinen griper inn i de tre integrerte formene for kinetisk havenergi og omformer havmassenes komplekse og varierende bevegelsesenergi til rotasjon etter valgbart dreiemoment ved denne primære energiomforming.

Henvisningstall:

Claims (20)

1. Klaffturbin for omforming av kinetisk havenergi fra havbølger, tidevannsbølger og havstrømmer, hvilken klaffturbin (1, 2) omfatter et flertall klaffer (3, 4, 5) som er roterbart eller bevegelig festet til klaffturbinen slik at posisjonen til hver klaff stilles inn individuelt mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon i respons på trykket i vannet rundt hver enkelt klaff og uavhengig av de andre klaffene, karakterisert vedat klaffene (3, 4, 5) er utformet i et elastisk materiale slik at klaffende får en fjærende effekt på tvers av klaffenes lengderetning ved varierende belasting.

2. Klaffturbin i henhold til krav 1, karakterisert vedat klaffturbinen har minst to klaffer (3, 4, 5) anordnet helt eller delvis utenfor hverandre i radial utstrekning fra klaffturbinens rotasjonsakse.

3. Klaffturbin i henhold til et av kravene 1-2, karakterisert vedat klaffturbinen (1, 2) omfatter et flertall turbinarmer (7, 8, 9) for roterbar eller bevegelig opplagring av klaffene (3, 4, 5).

4. Klaffturbin i henhold til et av kravene 1-3, karakterisert vedat klaffturbinen (1, 2) omfatter et flertall turbinarmer (7, 8, 9) i klaffturbinens omkretsretning og minst to turbinarmer (7, 8, 9) i klaffturbinens lengderetning for hver turbinarm (7, 8, 9) i omkretsretningen.

5. Klaffturbin i henhold til et av kravene 1-4, karakterisert vedat turbinarmene (7) er anordnet med respektive pendelarmer (10), på hvilke pendelarmer et flertall klaffer (3, 4, 5) er roterbart eller bevegelig opplagret.

6. Klaffturbin i henhold til et av kravene 1-5, karakterisert vedat klaffene (3, 4, 5) har en buet form eller kan innta en buet form i et tverrsnitt normalt på klaffenes lengderetning.

7. Klaffturbin i henhold til et av kravene 1-6, karakterisert vedat klaffene (3, 4, 5) omfatter to deler som er roterbart opplagret om en felles rotasjonsakse i klaffenes (3, 4, 5) lengderetning.

8. Klaffturbin i henhold til et av kravene 1-7, karakterisert vedat turbinarmene (7, 8, 9) eller pendelarmene (10) er utformet med fordypninger (7a, 1 Oa) med en form som korresponderer med klaffenes tverrsnittsform, og at klaffene er opplagret slik at de ligger i sine respektive fordypninger i sine arbeidsposisjoner.

9. Klaffturbin i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert vedat klaffturbinen er utformet med en åpen kjerne og at turbinarmene (7) er opplagret på støtteringer (11) med en kort aksial utstrekning slik at vann kan strømme radialt og aksialt igjennom den minst ene klaffturbinens (1,2) kjerne.

10. Klaffturbin i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert vedat klaffturbinen (1, 2) er utformet med en lukket kjerne (6), fortrinnsvis i form av et sylindrisk element.

11. Klaffturbin i henhold til et av kravene 1-10, karakterisert vedat den minst ene klaffturbinen (1, 2) omfatter to eller flere konsentriske turbiner som roterer i samme retning eller i motsatte retninger.

12. Kraftverk for omforming av kinetisk havenergi fra havbølger, tidevannsbølger og havstrømmer, hvilket kraftverk omfatter - minst to kraftverksmoduler (17, 18) som er anordnet ved siden av hverandre slik at det dannes en kraftomformingskanal (21) mellom dem, og minst én klaffturbin (1, 2) i henhold til et av kravene 1-11, hvilken minst ene klaffturbin er anordnet i kraftomformingskanalen (21) og er roterbart opplagret i kraftverksmodulene (17, 18).

13. Kraftverk i henhold til krav 12, karakterisert vedat hver kraftverksmodul (17) omfatter minst ett bein (18) som, sett fra siden, er skråstilt eller loddrett i forhold til et horisontalplan, og at en eller flere klaffturbiner (1, 2) er roterbart opplagret i korresponderende bein (18) på to kraftverksmoduler (17) som er anordnet ved siden av hverandre.

13. Kraftverk i henhold til krav 12, karakterisert vedat hver kraftverksmodul (17) omfatter to bein (18) som, sett fra siden, er skråstilt eller loddrett i forhold til et horisontalplan, og at en eller flere klaffturbiner (1, 2) er roterbart opplagret i korresponderende bein (18) på to kraftverksmoduler (17) som er anordnet ved siden av hverandre.

15. Kraftverk i henhold til et av kravene 12-14, karakterisert vedat kraftverksmodulene (17), sett forfra, i hovedsak er vertikalstilt i forhold til et horisontalplan.

16. Kraftverk i henhold til et av kravene 12-15, karakterisert vedat minst én av kraftverksmodulene (17) er anordnet med minst ett bevegelig plateelement (22) for komprimering av den kinetiske havenergien mot den minst ene klaffturbinen (1,2).

17. Kraftverk i henhold til et av kravene 12-16, karakterisert vedat kraftverksmodulene (17) omfatter en skrogformet, øvre del som de skråstilte beina (18) er festet til og som i det minste delvis rager over vannets overflate når kraftverket er i bruk.

18. Kraftverk i henhold til et av kravene 12-17, karakterisert vedat kraftverket omfatter minst ett leddelement (27, 27a, 27b) som i sin ene ende er bevegelig festet til en kraftverksmodul 17 eller modulbein (18) på en av kraftverkets kraftverksmoduler (17) og sin andre ende er roterbart festet til et ankerelement (28) på havbunnen når kraftverket er i bruk.

19. Kraftverk i henhold til et av kravene 12-18, karakterisert vedat kraftverket er forankret til et annet kraftverk i henhold til et av kravene 12-18.

20. Kraftverk i henhold til krav 19, karakterisert vedat kraftverket er forankret til et annet kraftverk med minst ett leddelement hvor leddelementenes (27, 27a, 27b) to ender er bevegelig (26) festet til respektive kraftverk.