NO344108B1 - Anordning og fremgangsmåte for utvinning av energi i vannstrømmer - Google Patents

Anordning og fremgangsmåte for utvinning av energi i vannstrømmer Download PDF

Info

Publication number
NO344108B1
NO344108B1 NO20180196A NO20180196A NO344108B1 NO 344108 B1 NO344108 B1 NO 344108B1 NO 20180196 A NO20180196 A NO 20180196A NO 20180196 A NO20180196 A NO 20180196A NO 344108 B1 NO344108 B1 NO 344108B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cylinder
accordance
resistance elements
sheet
water
Prior art date
Application number
NO20180196A
Other languages
English (en)
Inventor
Jarl Trygve Kversøy
Original Assignee
Kversoey Jarl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kversoey Jarl filed Critical Kversoey Jarl
Priority to NO20180196A priority Critical patent/NO344108B1/no
Publication of NO344108B1 publication Critical patent/NO344108B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/1885Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is tied to the rem
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

Oppfinnelsens område
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning og fremgangsmåte for omdanning av bevegelsesenergi i vannstrømmer. Anordningen og fremgangsmåten vil utnytte naturressurser ved å overføre energien som er i strømmer av vann til annen energi. Fortrinnsvis benyttes anordningen for uttak av energi i horisontale vannstrømmer.
Oppfinnelsens bakgrunn.
I havstrømmer ligger der en stabil energikilde i form av bevegelsesenergi fra den masse som beveger seg. For eksempel har Golfstrømmen en hastighet på hele 2,5 m/s noen steder, og det er svært store vannmasser som er i bevegelse. Videre vil strømningshastigheten for vannstrømmer øke når store vannmasser (eksempelvis fra hav eller elver) presses gjennom sund eller innsnevringer. Anordningen kan også benytte strømningsbevegelsen i tidevannsstrømmer, dvs. vannstrømmene som tidevannet forårsaker, for å omdanne energi.
Anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen baserer seg således på å omdanne den kinetiske energien i strømmende vann til elektrisk energi, eller en annen energiform. Vannets tetthet er nesten 1000 ganger høyere en luft, og dette gjør det mulig å effektivt omdanne energi selv ved lave strømningshastigheter. Det forventes at selv strømningshastigheter på for eksempel 0,1 m/s vil være tilstrekkelig til kunne omdanne bevegelsesenergien til andre energiformer.
Det finnes i dag flere kjente løsninger for å omdanne energi fra strømning i vannmasser. De fleste løsninger baserer seg på at tidevannet strømmer fra et basseng til et lavere basseng via en turbin. Videre er det kjent tidevannsmøller, men dette krever store vannstrømmer. Tidevannsmøller kan sammenlignes med vindmøller som står under vann. De har imidlertid forholdsvis lav utvinningsgrad.
Norsk patent NO321762 beskriver en løsning der neddykkede seil forskyves med tidevannet mellom to magasin. Tidevannet skyver seilene i en retning fra et magasin til det andre, og når motsatt vei når tidevannet strømmer i motsatt retning.
Norsk patent NO326942 beskriver en løsning der en vinge eller hydrofoil er bevegelig opplagret i en bærende struktur. Hydrofoilen er utstyrt med en snuinnretning som snur hydrofoilen når den er kommet til et vendepunkt, og dette endrer hydrofoilens angrepsvinkel i forhold til vannstrømmens strømningsretning slik at bevegelsesretningen for hydrofoilen snur.
US4539484 beskriver et anordning som inkluderer en ramme som er fast i forhold til varierende nivåer av vann, og inkluderer en flåte som beveger seg i forhold til vannivå.
FR3003608 beskriver en horisontal arrangert tidevannsturbin som omfatter et blad og en bærende struktur. Bladet har en utforming som gjør at tidevannsstrømmene skyver det i en retning.
Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en anordning og fremgangsmåte for velfungerende og effektiv utnytting av den energi som strømmer i vann i form av bevegelsesenergi i vannstrømmer. Det tas sikte på å oppnå en bedre og mer miljøvennlig utvinning av energi enn dagens løsninger. Det er videre et formål med oppfinnelsen at anlegget skal ha en enkel og robust struktur.
Løsningen som foreliggende oppfinnelse frembringer har prinsipielle likheter med oscillerende hydrofoil (eksempelvis som beskrevet i NO326942) og tidevannsdrage. Med foreliggende oppfinnelsen anordnes en duk eller plate i vann slik at vannstrømmen kommer inn mot duken/platen. For eksempel anordnes platen horisontalt i vannet, parallelt med vannspeilet. Vannstrømmen vil da gå under og over platen. Platen er utstyrt med noen elementer som enten rager ut fra platen. Disse kan omskiftes slik at de enten rager oppover fra platen, eller rager nedover fra platen. Platen blir dermed asymmetrisk slik at vannstrømmen vil trykke/presse ulikt på plates overside og underside, og dette vil bevirke en bevegelse av platen enten nedover i vannet eller oppover i vannet. Videre vil elementene generere turbulens som også gir bidrag til bevegelse av platen. Bevegelsesenergien til platen, idet den bevirkes av vannstrømmene til å beveges seg enten oppover eller nedover i vannet, omdannes til fortrinnsvis elektrisk energi.
Oppsummering av oppfinnelsen
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således i et første aspekt en anordning for omdanning av bevegelsesenergien i en vannstrøm, kjennetegnet ved at anordningen omfatter en bevegelig opplagret arkformig struktur for resiprokerende bevegelse mellom et første og et andre vendepunkt, hvor nevnte arkformige struktur er i forbindelse med en energiomdannende anordning for omdanning av strukturens resiprokerende bevegelse til en annen energiform, hvor det til den arkformige strukturen bevegelig er opplagret ett eller flere motstandselementer som danner angrepsvinkel mot vannstrømmens retning, hvor motstandselementene kan omskiftes til å være utragende på den ene eller andre siden av strukturen.
I en utførelse er én eller flere arkformige strukturer bevegelig opplagret i et rammeverk.
I en utførelse omfatter hver arkformige struktur én eller flere motstandselementer.
I en utførelse posisjoneres rammeverket i en laminær vannstrøm, fortrinnsvis ved hjelp av feste til flytemidler (bøyer) på vannoverflaten.
I en utførelse er den arkformige struktur en plate, duk eller presenning.
I en utførelse er nevnte motstandselement en sylinder som er bevegelig anordnet i en åpning i strukturen innrettet slik at sylinderens posisjon i forhold til strukturen kan beveges fra en posisjon på undersiden av strukturen til en posisjon på oppsiden av strukturen.
I en utførelse omfatter sylinderen mothaker i øvre og nedre parti innrettet slik at sylinderen vil stoppe når mothakene danner inngrep med strukturen.
I en utførelse omfatter sylinderen midler for å bevege sylinderen oppover og nedover i vannsøylen.
I en utførelse etableres nevnte midler for å bevege sylinderen nedover i vannsøylen idet sylinderen har en tetthet som er større enn det omgivende vann.
I en utførelse er nevnte midler for å bevege sylinderen oppover i vannsøylen oppdriftsmidler som er anordnet i tilknytning til sylinderen, fortrinnsvis på innsiden av sylinderen, hvor bevegelse av sylinderen oppover etableres ved at oppdriftsmidlene forsynes med gass eller luft tilstrekkelig til at oppdriften overstiger sylinderens tyngdekraft.
I en utførelse omfatter nevnte arkformige struktur et antall åpninger/perforeringer.
I et annet aspekt vedrører foreliggende en fremgangsmåte for omdanning av bevegelsesenergi i en vannstrøm til en annen energiform, kjennetegnet ved at en anordning som angitt over anordnes i en vannstrøm, fortrinnsvis en laminær vannstrøm, hvor anordningen i en første tilstand er anordnet med motstandselementene ragende oppover og hvor vannstrømmen således vil påtvinge via motstandselementene en nedovervendende bevegelse av den arkformige struktur, og idet strukturen har beveget seg til et vendepunkt påtvinges motstandselementene en endring av posisjon til en andre tilstand hvor motstandselementene rager nedover fra strukturen slik at den arkformige struktur vil bevege seg oppover i vannsøylen, og hvor bevegelsesenergien fra den resiprokerende bevegelse av strukturen omdannes vis energiomdanningsmider til en annen energiform.
I en utførelse utføres endring av posisjon av motstandselementene i forhold til struktur idet strukturen nærmer seg et forutbestemt vendepunkt.
I en utførelse utføres endring av posisjon av motstandselementene i forhold til struktur automatisk.
I en utførelse omfatter anordningen én eller flere arkformige strukturer, og at hver av de arkformige strukturer omfatter én eller flere motstandselementer.
I en utførelse er den arkformige struktur er en plate, duk eller presenning.
I en utførelse er nevnte motstandselement i form av en sylinder (14).
Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurene, hvor:
Figur 1 viser skjematisk prinsippet for foreliggende oppfinnelse der bevegelsesenergi fra en vannstrøm møter motstandselementer opp oppsiden av platen og driver platen nedover i vannet.
Figur 2 viser skjematisk et motstandselement i form av en sylinder og hvordan dette kan beveges til å være anordnet over (fig.2a) eller under (2b) strukturen.
Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen.
Figur 1 illustrerer skjematisk prinsippet som ligger til grunn for oppfinnelsen. En anordning 10 posisjoneres i et vannreservoar der vann er i strømningsbevegelse. Vannstrømmen er angitt med piler A i figuren. Vannstrømmens retning er i dette tilfellet parallell med vannspeilet (50).
En arkformig struktur (12) posisjoneres i vannet i samme plan, og parallelt under vannspeilet. Denne strukturen (12) har en platelignende utforming, dvs. den er forholdsvis tynn i en dimensjon, og forholdsvis stor (langstrakt) i de to andre dimensjoner. Strukturen (12) kan eksempelvis være en plate, duk eller presenning.
Opplagret til den arkformige struktur (12) er ett eller flere motstandselementer (14). I figuren vises to slike motstandselementer (14) og de strekker seg oppover fra strukturen (12). I det situasjonsbilde som vises i figur 1 er således alle motstandselementene (14) på oppsiden av strukturen (12), dvs. strukturen (12) har en asymmetrisk utforming som gjør at idet vannstrømmene strømmer over og under strukturen (12) så vil strømmene møte større motstand på oppsiden av strukturen (12) enn under strukturen (12), og strukturen (12) vil således tvinges til å vandre nedover i vannmassen, slik det er angitt med pil B i figuren.
Motstandselementene (14) kan i prinsippet ha enhver utforming, idet det vesentlige er at de rager ut over strukturens (12) plan, dvs. enten oppover (som i figur 1) eller nedover. I figur 1 er motstandselementene (14) åpne sylindre, som kan vandre vertikalt (når strukturen (12) er posisjonert horisontalt) mellom åpninger i strukturen til henholdsvis en posisjon slik at de rager oppover fra strukturen (12) og til en posisjon der de rager nedover fra strukturen (12). Denne utforming av motstandselementer er vist nærmere i figur 2. En alternativ løsning er at motstandselementene (14) er i form av klaffer som er hengslet i strukturen (10) slik at de kan omskiftes til at klaffen enten rager oppover fra strukturen, eller rager nedover fra strukturen (12).
Motstandselementene (14) er utstyrt med en innretning som aktivt styrer en forflytning av elementet (14) i forhold til strukturens (12) plan. Eksempelvis kan motstandselementene kjøres opp og ned ved hjelp av hydraulikk eller elektro. En for tiden foretrukket løsning er å anvende åpne sylindere som motstandselementer (14) og benytte tyngdekraften av motstandselementene (14) til å drive motstandselementene (14) nedover, og å benytte oppdrift for å drive motstandselementene (14) oppover. Denne løsning blir nærmere forklart nedenfor.
Den arkformige struktur (12) er bevegelig opplagret i et fagverk eller rammeverk (40). Eksempelvis kan dette være i form av loddrette stenger i hvert av strukturens (12) hjørnepartier. Rammeverket posisjoneres i vannet, for eksempel ved at rammeverket i bunnpartier er festet til bunnformasjonen, og at rammeverkets øvre parti er festet til oppdriftselementer så som bøyer, slik at anordningens (10) posisjon i vannet kan innstilles. Strukturene (12) kan således bevege seg vertikalt nedover og oppover i vannsøylen, og denne bevegelse overføres til en energiomdanningsenhet (60).
Det kan være anordnet én eller flere slike plater eller strukturer (12) i et rammeverk (40). Fortrinnsvis er posisjonen av anordningen (10) og rammeverkets (40) vertikale utstrekning tilpasset vannstrømmen på den aktuelle lokalisasjon. Dersom det benyttes flere strukturer i samme rammeverk (40) kan disse være innbyrdes koblet til hverandre slik at de beveger seg oppover og nedover med samme innbyrdes avstand.
I noen utførelser har det vist seg hensiktsmessig å perforere platen (12). Hvor mange og hvor store åpninger det bør være i hver plate (12) vil bestemmes med testing. Åpningene kan ha en funksjon i å utjevne trykket når platen (12) beveger seg oppover eller nedover i vannet.
Videre kan det til hver struktur (12) være anordnet én eller flere motstandselementer (14). I figur 1 er det vist 2 motstandselementer, men ofte vil strukturene (12) være ganske store, og det er da hensiktsmessig å ha mange motstandselementer.
Posisjonering av de ulike motstandselementer (14) på strukturen (12), og hvilken form og dimensjon disse bør ha vil kunne optimaliseres og tilpasses de forhold anordningen (10) skal installeres i.
Figur 2 viserskjematisk en utførelse av et motstandselement (12) og hvordan dette kan beveges fra en posisjon over strukturen (12), som vist i figur 2a, til en posisjon under strukturen (12) som vist i figur 2b.
Motstandselementet (14) er her i form av åpne sylindere (14). Sylinderne (14) posisjoneres i åpninger i strukturen (10), og sylinderne er utstyrt med et antall mothaker (14a) i bunnparti og topparti slik at slik at bevegelsen av sylindrene (14) i forhold til strukturen (12) vil stoppe når de er i inngrep med strukturen (12).
Eksempelvis vil tre slike mothaker i bunnparti eller topparti sørge for riktig stopping og posisjonering av sylindrene.
Figur 2 viser også en utførelse der tyngdekraft og oppdrift benyttes for å endre posisjon på sylindrene (14) i forhold til struktur (12). Sylindrene har en større tetthet enn vannet de posisjoneres i, og tyngden vil derfor bevirke at de naturlig vil synke i vannsøylen. Dette vil føre til at sylindrene kan bevege seg fra en posisjon over strukturen (12) til en posisjon under strukturen (12). For å bevege sylindrene oppover så er de utstyrt med et oppdriftselement (20) som er koblet til midler for å forsyne eller tappe ut oppdriftsmiddel så som gass eller luft. Oppdriftsmidlene (20) kan være festet til sylinderens (14) innerside, men oppdriftsmidlene kan også være anordnet fritt bevegelig i sylinderen, og i et slikt tilfelle er sylinderen (14) utstyrt med rister (14b) i topp- og bunnparti som hindrer at oppdriftselementet kan bevege seg ut av sylinderen (14).
I en utførelse er det mulig å tilføre eller fjerne gass eller luft til eller fra oppdriftsmidlene (20). Dette vil endre oppdriften. Når oppdriften er større en tyngdekraften vil sylindrene (14) bevege seg fra en nedre posisjon som vist i figur 2b til en øvre posisjon som vist i figur 2a.
Dersom oppdriftselementet inneholder en gitt mengde gass eller luft vil oppdriftseffekten endres ut fra det omgivende trykk som påføres ved ulike vanndybder. Dette gjør at oppdriften øker når platen beveger seg oppover i vannet, og ved en gitt dybde vil oppdriften være større enn tyngdekraften og motstandselementene vil bevege seg til en posisjon over platen, som vil føre til at retningen på bevegelsen av platen vil snu og vende nedover. Ulik oppdrift er skjematisk vist som størrelse på oppdriftselementene (20), og figur 2a med stor oppdrift viser da oppdriftsmidlet idet det har beveget seg fra en nedre posisjon til den øvre posisjon. Figur 2b viser skjematisk oppdriftselementet (20) idet tyngdekraften av oppdriftselementet er større enn oppdriften, dvs. idet sylinderen beveger seg nedover i forhold til strukturen (12).
I en foretrukket utførelse vil der være en låsmekanisme (for eksempel magnetlås) mellom motstandselementene og platen slik at motstandselementene kan låses i en gitt posisjon. Låsen inaktiveres når motstandselementene skal bevege seg til den andre siden av platen.
Sylinderne (14) er ikke festet til strukturen (12) og kan bevege seg fritt oppover og nedover i forhold til strukturen (12) inntil de stoppes av mothakene (14). Antall mothaker kan være fra tre mothaker til et stort antall, og de kan også erstattes av en krage rundt sylinderen i dens bunn- og topparti.
Sylinderne (14) kan være utstyrt med midler (ikke nærmere vist i figur) for å låse sylinderen (14) i en gitt posisjon i forhold til strukturen (12). Slike låsemidler kan for eksempel være i form av magnetlås, og at magnetlåsen aktiveres for å låse sylinderen i en gitt posisjon, for eksempel i en posisjon nær snupunktet. Når strukturene (12) har beveget seg til ønsket posisjon inaktiveres magnetlåsen og strukturene vil avhengig av tyngdekraft og oppdrift bevege seg til ny posisjon.
Som angitt over kan motstandselementene (14) være av enhver form så sant de ved forflytning strekker seg henholdsvis over og under platen (12). Det er foretrukket at de har en sylinderform, og da kan omkretsen av sylinderen variere, og også høyden på sylinderen kan variere. Også antallet og tettheten av slike sylindere på en plate kan variere, og dette kan optimaliseres av fagmannen med uttesting. Strømningen mot motstandselementene 14 vil etablere forskjellig trykk på de to sider av platen, og det vil også oppstå turbulens. Turbulensen som etableres vil også etablere et press mot platen i ønsket retning. Også antall åpninger og størrelse på åpningene i platen (12) optimaliseres ut fra posisjonering, form og størrelse på motstandselementene og strømningsbetingelsene på lokalisasjonen.
Vi har utviklet modeller av anordningen (10) og testet disse med å påføre vannstrømning. Det er blitt testet med ulike rørdiametre på motstandselementene, ulike høyder, ulik grad av perforering av platen, og også avstand og plassering av sylinderne er testet. Testene har tydelig bekreftet at en vannstrømning som påføres horisontalt til horisontalt posisjonerte plater, hvor platene har vertikalt utragende motstandselementer vil bevege platene vertikalt oppover eller nedover i vannsøylen.
Eksempelvis har vi testet småskalamodeller med plater på 75x75 cm, og der rørdiameteren har vært 8,5 cm. Høyden på sylinderne har vært 0,5 til 2 rørdiametere. Det er testet med forskjellig antall sylindere, og med ulik plassering.
Under testene har det typisk blitt påført en strømning på ca.0,4 cm/sek. Bevegelsesenergien har blitt målt indirekte med å måle hvor tung belastning platene kan forflytte oppover, eller ved å måle hvor mye oppdrift man kan overvinne ved forflytning av platene nedover. I denne modellen målte vi at platen drar nedover med en effekt på 5-6 kg i tillegg til å motvirke en oppdrift på 2 kg. Dersom en fester lodd til platen (eksempelvis bly) måles de samme krefter oppover.
Et aspekt av oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å omdanne bevegelsesenergi i en vannstrøm til en annen energiform, fortrinnsvis elektrisk energi.
Man identifiserer en lokalisasjon med vannstrømmer. Fortrinnsvis bør vannstrømmene være stabile og vedvare over tid, men man kan også benytte tidevannsstrømmer som typisk skifter retning når tidevannet snur.
En anordning (10) posisjoneres under vann, vertikalt i vannsøylen slik at de laminære vannstrømmer virker på anordningen (10). Dette kan eksempelvis være på dybder fra 30 meter dyp, eller endatil dypere. Idet de laminære strømninger presser mot motstandselementene (14) og den arkformige strukturen (12) vil det etableres et større trykk på den siden av strukturen (12) der motstandselementene er utragende. Den laminære strømming (pil A i figur 1) blir omformet til turbulens, som presser på platen og sørger for at denne beveger seg mot den retning som har minst press/trykk. Dvs. at platen vil bevege seg oppover når motstandselementene er på undersiden av platen, og platen vil bevege seg nedover (pil B i figur 1) når motstandselementene (14) er på oversiden av platen (12).
Når platen (12) har beveget seg tilstrekkelig, forandres posisjonen til motstandselementene slik at platen beveger seg i motsatt retning. Platen vil dermed bevege seg resiprokerende, henholdsvis oppover og nedover i vannsøylen. Bevegelsen av platen (12) vil være uavhengig av fra hvilken side den laminære vannstrøm kommer fra, eller om retningen av vannstrømmen endres (som ved tidevannsstrømmer).
Aktivering av sylinderbevegelse kan være styrt automatisk, dvs. at når strukturen (12) nærmer seg en gitt posisjon så inaktiveres magnetlåsen, og luft/gass tilføres eller slippes ut av oppdriftsmidlene slik at forholdet mellom tyngdekraften og oppdriften styrer bevegelse av sylindrene (14). Posisjonen til sylindrene (14) i forhold til strukturen (12) vil avgjøre retningen på bevegelsen til strukturene (12).
Strukturene (12) vil således kontinuerlig bevege seg oppover eller nedover, og bevegelsesenergien til denne massen omdannes i en energiomdanningsenhet (60) til en annen energiform, fortrinnsvis elektrisk energi.

Claims (17)

Patentkrav
1. Anordning (10) for omdanning av bevegelsesenergien i en vannstrøm, karakterisert ved at anordningen (10) omfatter en bevegelig opplagret arkformig struktur (12) for resiprokerende bevegelse mellom et første og et andre vendepunkt, hvor nevnte arkformige struktur (12) er i forbindelse med en energiomdannende anordning (20) for omdanning av strukturens (12) resiprokerende bevegelse til en annen energiform, hvor det til strukturen (12) bevegelig er opplagret ett eller flere motstandselementer (14) som danner angrepsvinkel mot vannstrømmens retning, hvor motstandselementene (14) kan omskiftes til å være utragende på den ene eller andre siden av strukturen (12).
2. Anordning (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at én eller flere arkformige strukturer (12) er bevegelig opplagret i et rammeverk (40).
3. Anordning (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at hver arkformige struktur (12) omfatter én eller flere motstandselementer (14).
4. Anordning i samsvar med ethvert av kravene 1-3, karakterisert ved at rammeverket (40) posisjoneres i en laminær vannstrøm, fortrinnsvis ved hjelp av feste til flytemidler (bøyer) på vannoverflaten.
5. Anordning i samsvar med ethvert av kravene 1-4, karakterisert ved at den arkformige struktur er en plate, duk eller presenning.
6. Anordning i samsvar med ethvert av kravene 1-5, karakterisert ved at nevnte motstandselement (14) er en sylinder (14) som er bevegelig anordnet i en åpning i strukturen (12) innrettet slik at sylinderens (14) posisjon i forhold til strukturen (12) kan beveges fra en posisjon på undersiden av strukturen (12) til en posisjon på oppsiden av strukturen (12), og vise versa.
7. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at sylinderen (14) omfatter mothaker (14a) i øvre og nedre parti innrettet slik at sylinderen vil stoppe når mothakene (14a) danner inngrep med strukturen (12).
8. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at sylinderen (14) omfatter midler for å bevege sylinderen oppover og nedover i vannsøylen.
9. Anordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at nevnte midler for å bevege sylinderen nedover i vannsøylen etableres idet sylinderen har en tetthet som er større enn det omgivende vann.
10. Anordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at nevnte midler for å bevege sylinderen oppover i vannsøylen er oppdriftsmidler (20) anordnet i tilknytning til sylinderen (14), fortrinnsvis på innsiden av sylinderen (14), hvor bevegelse av sylinderen (14) oppover etableres ved at oppdriftsmidlene (20) forsynes med gass eller luft tilstrekkelig til at oppdriften overstiger sylinderens (14) tyngdekraft.
11. Anordning i samsvar med ethvert av kravene 1-10, karakterisert ved at nevnte arkformige struktur (12) omfatter et antall åpninger/perforeringer.
12. Fremgangsmåte for omdanning av bevegelsesenergi i en vannstrøm til en annen energiform, karakterisert ved at en anordning ifølge ethvert av kravene 1-11 anordnes i en vannstrøm, fortrinnsvis en laminær vannstrøm, hvor anordningen (10) i en første tilstand er anordnet med motstandselementene (14) ragende oppover og hvor vannstrømmen således vil påtvinge via motstandselementene en nedovervendende bevegelse av den arkformige struktur (12), og idet strukturen (12) har beveget seg til et vendepunkt påtvinges motstandselementene (14) en endring av posisjon til en andre tilstand hvor motstandselementene (14) rager nedover fra strukturen (12) slik at den arkformige struktur vil bevege seg oppover i vannsøylen, og hvor bevegelsesenergien fra den resiprokerende bevegelse av strukturen (12) omdannes vis energiomdanningsmider (60) til en annen energiform.
13. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12, karakterisert ved at endring av posisjon av motstandselementene (14) i forhold til struktur (12) utføres idet strukturen nærmer seg et forutbestemt vendepunkt.
14. Fremgangsmåte i samsvar med krav 13, karakterisert ved at endring av posisjon av motstandselementene (14) i forhold til struktur (12) utføres automatisk.
15. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12, karakterisert ved at anordningen (10) omfatter én eller flere arkformige strukturer (12), og at hver av de arkformige strukturer (12) omfatter én eller flere motstandselementer (14).
16. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12, karakterisert ved at den arkformige struktur er en plate, duk eller presenning.
17. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12, karakterisert ved at nevnte motstandselement (14) er i form av en sylinder (14).
NO20180196A 2018-02-07 2018-02-07 Anordning og fremgangsmåte for utvinning av energi i vannstrømmer NO344108B1 (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20180196A NO344108B1 (no) 2018-02-07 2018-02-07 Anordning og fremgangsmåte for utvinning av energi i vannstrømmer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20180196A NO344108B1 (no) 2018-02-07 2018-02-07 Anordning og fremgangsmåte for utvinning av energi i vannstrømmer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO344108B1 true NO344108B1 (no) 2019-09-09

Family

ID=67809764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20180196A NO344108B1 (no) 2018-02-07 2018-02-07 Anordning og fremgangsmåte for utvinning av energi i vannstrømmer

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO344108B1 (no)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2896352A1 (es) * 2020-08-24 2022-02-24 Moreno Simon Alberto Dispositivo de obtención de energía a partir del flujo de fluidos circulantes en tuberías

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539484A (en) * 1980-06-06 1985-09-03 Suggs Louis F Wave and tide powered generation apparatus
FR3003608A1 (fr) * 2013-03-25 2014-09-26 Jean Paul Bibes Hydrolienne horizontale monopale.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539484A (en) * 1980-06-06 1985-09-03 Suggs Louis F Wave and tide powered generation apparatus
FR3003608A1 (fr) * 2013-03-25 2014-09-26 Jean Paul Bibes Hydrolienne horizontale monopale.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2896352A1 (es) * 2020-08-24 2022-02-24 Moreno Simon Alberto Dispositivo de obtención de energía a partir del flujo de fluidos circulantes en tuberías

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5331982B2 (ja) 波力発電プラント
US9062649B2 (en) Device for conversion of mechanical energy from sea waves to electric energy
US10557453B2 (en) Heaving buoy point absorber
NO771132L (no) Apparat for utvinning av energi fra bevegelse av vann
BRPI0714385A2 (pt) conversor de energia das ondas
US20120187694A1 (en) Converting Kinetic Energy Using a Hydrofoil
CN105971813A (zh) 一种兼具防波堤功能浮式波能电站的结构
CN104806428B (zh) 一种漂浮摆波浪能发电装置
JP2007170282A (ja) 波力及び水流発電装置
NO344108B1 (no) Anordning og fremgangsmåte for utvinning av energi i vannstrømmer
US20180080431A1 (en) Hydrokinetic power source
US20230073634A1 (en) Wave energy converter
WO2007125538A1 (en) A device for converting wave and/or tidal energy into electrical energy
Brown et al. Heave plate dynamics for a point absorbing wave energy converter
CN110294514A (zh) 一种利用潮汐能的海水淡化装置
CN208279346U (zh) 一种利用潮汐能的海水淡化装置
CN101652561A (zh) 海洋波浪能量向电能的转换
Paulmeno et al. Design and Testing of a Model Scale McCabe Wave Pump
CN203756481U (zh) 一种海洋潮汐泵水设备
Daniel Raj et al. Influence of harbour wall on pressure variation in an oscillating water column
CN203570501U (zh) 一种浮筒式波浪能采集系统
CN102536640B (zh) 一种垂直轴活叶帆轮式万向流体动能接收装置
NO326942B1 (no) Kraftverk for havstrom
WO2011120532A1 (en) New unlimited/clean source of energy invention
TWI692580B (zh) 海浪浮力和地心引力發電系統

Legal Events

Date Code Title Description
CREP Change of representative