NO784024L - PROCEDURE, POWER PRODUCTION UNIT AND APPLIANCE FOR UTILIZATION OF WAVE ENERGY - Google Patents

PROCEDURE, POWER PRODUCTION UNIT AND APPLIANCE FOR UTILIZATION OF WAVE ENERGY

Info

Publication number
NO784024L
NO784024L NO784024A NO784024A NO784024L NO 784024 L NO784024 L NO 784024L NO 784024 A NO784024 A NO 784024A NO 784024 A NO784024 A NO 784024A NO 784024 L NO784024 L NO 784024L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
water
air
resonator
pressure
fluid flow
Prior art date
Application number
NO784024A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Johannes Petrus Albert Lochner
Original Assignee
Lochner Johannes P A
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 Lochner Johannes P A filed Critical Lochner Johannes P A
Publication of NO784024L publication Critical patent/NO784024L/en

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
    • 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
    • F03B13/24Adaptations 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 to produce a flow of air, e.g. to drive an air turbine
    • 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)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Description

"Fremgangsmåte, kraftproduksjonsenhet og apparat"Method, Power Generation Unit and Apparatus

for utnyttelse av bølgeenergi" ..for utilization of wave energy" ..

Denne oppfinnelse angår generelt utnyttelse av bølge-bevegelse, spesielt bevegelsen av havbølger. This invention relates generally to the utilization of wave motion, particularly the motion of ocean waves.

I den senere tid 'har det vært gjort forsøk på å utnytte energien i sjøen. Disse forsøk har foregått på tre fundamentalt forskjellige måter. For det første har det vært brukt flyte-legemer innrettet til å følge bølgebevegelsen og derved generere energi. For det annet har havbølgene vært brukt f.eks. til å generere energi som følge av at sjøvannet strømmer over eller gjennom en dam. Den tredje grunnleggende metode som har vært vurdert med sikte på å generere en mindre energimengde, er å bruke sjøvannet til å blåse luft gjennom en åpning, f.eks. i en flytebøye for å bevirke en varsellyd. In recent times, attempts have been made to utilize the energy in the sea. These attempts have taken place in three fundamentally different ways. Firstly, floating bodies designed to follow the wave movement and thereby generate energy have been used. Secondly, the ocean waves have been used e.g. to generate energy as a result of seawater flowing over or through a dam. The third basic method that has been considered with a view to generating a smaller amount of energy is to use the seawater to blow air through an opening, e.g. in a buoy to cause a warning sound.

Disse tidligere kjente forslag har bare vært begrenset vellykket og det er formålet med denne oppfinnelse å avstedkomme en forbedret fremgangsmåte og enhet for utnyttelse av energi i sjøen. These previously known proposals have only been partially successful and it is the purpose of this invention to provide an improved method and unit for utilizing energy in the sea.

I henhold til oppfinnelsen er det tilveiebragt en kraftproduksjonsenhet omfattende en munning som er anbragt i sjøen og inneholdende en vannmasse og luft over vannmassenkarakterisertved at luften utgjør, en luftpute i en resonator og blir regulert for å bevirke at vannet kommer i resonans i avhengighet av trykkfluktuasjoner som forårsakes av sjøens bølgebevegelser, hvorved det fremkommer fluktuasjoner med forhøyet trykk, og at enheten er slik konstruert at de forhøyede trykkfluktuasjoner avstedkommer en fluidumstrøm, samt at det er anordnet midler for utnyttelse av denne fluidumstrøm. According to the invention, there is provided a power production unit comprising a mouth which is placed in the sea and containing a body of water and air above the body of water characterized by the fact that the air forms an air cushion in a resonator and is regulated to cause the water to resonate in dependence on pressure fluctuations which is caused by the wave movements of the sea, whereby fluctuations with increased pressure appear, and that the unit is constructed in such a way that the increased pressure fluctuations cause a fluid flow, and that means are arranged for utilizing this fluid flow.

Resonatoren kan være'enHelmholtz-resonator og har en hals som utgjør et forholdsvis lite strømningstverrsnitt sammenlignet med overflatearealet av vannmassen umiddelbart under luftputen. Det kan være anordnet midler til å regulere trykket i den luft som danner luftputen for avstemning av resonatoren slik at det fremkommer en passende resonans i avhengighet av bølge-bevegelsen. Regulerings- eller styreanordningen kan omfatte en føler i resonatoren og en kompressor for å bevirke justering av lufttrykket i resonatoren i avhengighet av det trykk som avføles av føleren. The resonator may be a Helmholtz resonator and has a throat which constitutes a relatively small flow cross-section compared to the surface area of the water mass immediately below the air cushion. Means may be arranged to regulate the pressure in the air which forms the air cushion for tuning the resonator so that a suitable resonance is produced depending on the wave movement. The regulating or control device may comprise a sensor in the resonator and a compressor to effect adjustment of the air pressure in the resonator depending on the pressure sensed by the sensor.

Anordningen for regulering av fluidumstrømmen kan omfatte et utløp over halsen i resonatoren og gjennom hvilket vannet kan presses f.eks. inn i en trykktank. vannet fra trykktanken kan føres til en turbin som driver en vekselstrømgenerator eller en annen form for generator for å generere energi. Eventuelt kan munningen av resonatoren være forsynt med finner eller ledeplater for å dirigere det vann som strømmer ut gjennom munningen. Denne vannstrøm kan f.eks. brukes til fremdrift av en båt eller et skip. The device for regulating the fluid flow can comprise an outlet above the neck in the resonator and through which the water can be forced, e.g. into a pressure tank. the water from the pressure tank can be fed to a turbine that drives an alternator or some other form of generator to generate energy. Optionally, the mouth of the resonator can be provided with fins or guide plates to direct the water flowing out through the mouth. This water flow can e.g. used for propulsion of a boat or ship.

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for generering av energi, omfattende anvendelse av en enhet med en munning anbragt i sjøen slik at enheten inneholder en vannmasse og luft over dette vann,karakterisert vedat trykket i luftputen reguleres og vannet i enheten derved bringes til resonans i avhengighet av trykkfluktuasjoner som forårsakes av sjøens bølgebevegelser, slik at fluktuasjoner med forhøyet trykk fremkommer, at de forhøyede trykkfluktuasjoner bringes til å avstedkomme en fluidumstrøm, og at den frembragte fluidumstrøm anvendes-til å generere energi. The invention also includes a method for generating energy, comprising the use of a unit with a mouth placed in the sea so that the unit contains a mass of water and air above this water, characterized in that the pressure in the air cushion is regulated and the water in the unit is thereby brought into resonance depending on pressure fluctuations caused by the wave movements of the sea, so that fluctuations with elevated pressure appear, that the elevated pressure fluctuations are caused to produce a fluid flow, and that the produced fluid flow is used to generate energy.

Endelig omfatter oppfinnelsen et apparat for bruk i en kraftproduksjonsenhet,hvilket apparat omfatter et kammer for å oppta luft og en vannmasse under luften og med en munning for anbringelse under sjøens overflatenivå slik at det blir en vannmasse i kammeret i direkte fluidumforbindelse med sjøen,karakterisert veden føler for avføling av trykket i kammeret, en luft-reguleringsanordning for hevning eller senkning av lufttrykket i kammeret for å avstedkomme resonansbetingelser og en anordning for utnyttelse av den fluidumstrøm som oppstår som følge av de nevnte resonansbetingelser. Finally, the invention comprises an apparatus for use in a power production unit, which apparatus comprises a chamber for receiving air and a mass of water below the air and with a mouth for placement below the surface level of the sea so that there is a mass of water in the chamber in direct fluid connection with the sea, characterized by the wood sensor for sensing the pressure in the chamber, an air regulating device for raising or lowering the air pressure in the chamber to produce resonant conditions and a device for utilizing the fluid flow that occurs as a result of the said resonant conditions.

Apparatet kan omfatte to resonatorer med forskjellig høyde og anordnet i det vesentlige side om side med følere i begge resonatorer og en anordning for regulering av trykkene i luftputene i disse, for normalt å opprettholde resonansbetingelser i resonatorene. The apparatus can comprise two resonators of different heights and arranged essentially side by side with sensors in both resonators and a device for regulating the pressures in the air cushions in these, in order to normally maintain resonance conditions in the resonators.

Utførelseseksempler på oppfinnelsen skal i det følgende Exemplary embodiments of the invention shall follow

beskrives' under henvisning til tegningene, hvor:described' with reference to the drawings, where:

Figur la er et skjematisk diagram for en resonator med en munning anbragt under vannoverflaten og fig. lb er en tilsvarende ekvivalent elektrisk krets; Figure 1a is a schematic diagram for a resonator with a mouth placed below the water surface and fig. lb is a corresponding equivalent electric circuit;

figur 2 er et skjematisk diagram som viser'en kraftproduksjonsenhetjFigure 2 is a schematic diagram showing a power generation unit

figur 3a viser skjematisk et fremdriftssystem; figure 3a schematically shows a propulsion system;

figur 3b viser en annen stilling av deler i systemet på fig. 3a; figure 3b shows another position of parts in the system in fig. 3a;

figurene 4a, 4b og 4c tjener til å illustrere avstemningfigures 4a, 4b and 4c serve to illustrate voting

av en resonator; of a resonator;

figur 5 viser skjematisk en form for kraftstasjon; og figure 5 schematically shows a form of power station; and

figurene 6a og 6b viser strømningsdirigerende finner eller ledeplater. Figures 6a and 6b show flow-directing fins or baffles.

Som vist på fig. 1 har en Helmholtz-resonator 10 avstemt til havdønninger, i det vesentlige form av en omvendt sylinder med en øvre lukket ende og en nedre åpen ende som utgjør en munning 12. Munningen 12 på resonatoren er anbragt under vannoverflaten og resonatoren er som vist, fylt med vann til et variabelt nivå 14. En luftpute 16 er dannet over vannflaten 14. As shown in fig. 1 has a Helmholtz resonator 10 tuned to ocean swells, essentially in the form of an inverted cylinder with an upper closed end and a lower open end forming a mouth 12. The mouth 12 of the resonator is placed below the water surface and the resonator is, as shown, filled with water to a variable level 14. An air cushion 16 is formed above the water surface 14.

Vannoverflaten av sjøen eller havet i ro er vist ved 18The water surface of the lake or ocean at rest is shown at 18

og en bølge er vist ved 20, idet høyden av bølgetoppen er vist ved 22. and a wave is shown at 20, the height of the wave crest being shown at 22.

Vannsøylen i resonatoren påvirkes av bølgebevegelsen ogThe water column in the resonator is affected by the wave movement and

ved egnet regulering eller styring av trykket i luftputen 16 er det mulig å sikre at vannet i resonatoren er i resonans ved bølge-frekvensen. Det er derved mulig å frembringe forholdsvis kraftige trykkfluktuasjoner i luftputen og i vannmassen under denne. by suitable regulation or control of the pressure in the air cushion 16, it is possible to ensure that the water in the resonator is in resonance at the wave frequency. It is thereby possible to produce relatively strong pressure fluctuations in the air cushion and in the water mass below it.

For å bestemme karakteristikkene for en slik resonatorTo determine the characteristics of such a resonator

er det mulig å bruke en analog eller ekvivalent elektrisk krets som vist på fig. lb. Denne krets omfatter en generator 24 for frembringelse av en spenning som er analog med sjøens bølgetrykk-f luktuas joner 20, og en induktivitet L'som er analog med massen av vannsøylen i resonatoren. Kapasiteten c representerer luftputen 16 over vannmassen og energi går tapt ved utstråling av bølger fra munningen av resonatoren, representert ved energitapet i en motstand R. Den energi som tappes ut av resonatoren for kraft-produksjonsformål, sammen med andre tilfeldige tap så som friksjons-tap, er representert ved en motstand Ri. is it possible to use an analog or equivalent electrical circuit as shown in fig. lb. This circuit comprises a generator 24 for producing a voltage which is analogous to the sea's wave pressure fluctuations 20, and an inductance L' which is analogous to the mass of the water column in the resonator. The capacity c represents the air cushion 16 above the water mass and energy is lost by radiating waves from the mouth of the resonator, represented by the energy loss in a resistance R. The energy that is drained out of the resonator for power production purposes, together with other incidental losses such as frictional losses , is represented by a resistor Ri.

Kraftproduksjonsenheteri på fig. 2 er basert på de prin-sipper som er illustrert i forbindelse med figurene la og lb. Enheten omfatter en Helmholtz-resonator 26 med et primærkammer 28 Power production unit in fig. 2 is based on the principles illustrated in connection with figures la and lb. The device comprises a Helmholtz resonator 26 with a primary chamber 28

og en nedadgående hals 30. Den nedre ende av halsen 30danner en munning 32. Resonatoren er fylt med en vannmasse opp til et be-vegelig vann-nivå 34 og det er dannet en luftpute 36 over vannmassen.. Det er anordnet et trykkreguleringssystem 3 5 for styring av trykket and a downward-going neck 30. The lower end of the neck 30 forms a mouth 32. The resonator is filled with a body of water up to a moving water level 34 and an air cushion 36 is formed above the body of water. A pressure regulation system 3 5 is arranged. for controlling the pressure

i den luft som danner luftputen 36, for avstemning av resonatoren. Systemet 35 har en føler 35.1 montert i luftputen 36 og denne føler er forbundet med en styreinnretning 35.2 for styring av virkemåten av en reversibel kompressor 35.3. Den reversible kompressor kan heve eller senke trykket i luftputen 36 inntil resonans er oppnådd.Resonatoren er montert med halsen stikkende ned under vannoverflaten. in the air that forms the air cushion 36, for tuning the resonator. The system 35 has a sensor 35.1 mounted in the air cushion 36 and this sensor is connected to a control device 35.2 for controlling the operation of a reversible compressor 35.3. The reversible compressor can raise or lower the pressure in the air cushion 36 until resonance is achieved. The resonator is mounted with the neck sticking down below the water surface.

Resonatoren 10er forbundet med en trykktank 38 gjennom et utløp 40 omfattende en enveis ventil 42. Ventilen er innrettet til å tillate i det vesentlige uhindret strømning gjennom hele tverr-snittet av utløpet 40. The resonator 10 is connected to a pressure tank 38 through an outlet 40 comprising a one-way valve 42. The valve is arranged to allow substantially unimpeded flow through the entire cross-section of the outlet 40.

Som vist på tegningsfiguren har tanken 38 en luftpute 44 ved sin øvre del og denne komprimeres intermitterende av vann-strømmen gjennom utløpet 40 inn i tanken og tjener til å stabilisere vannstrømmen fra denne trykktank gjennom et utløp 46 fra denne til en turbin 48. Turbinen kan være hvilken som helst vanlig type vannturbin og denne er forbundet med og innrettet til å drive en vekselstrømgenerator 50 eller en annen type elektrisk generator eventuelt annet passende utstyr. As shown in the drawing figure, the tank 38 has an air cushion 44 at its upper part and this is compressed intermittently by the flow of water through the outlet 40 into the tank and serves to stabilize the water flow from this pressure tank through an outlet 46 from this to a turbine 48. The turbine can be any common type of water turbine and this is connected to and arranged to drive an alternating current generator 50 or another type of electrical generator or other suitable equipment.

Det kan være anordnet et flertall resonatorer for å mate trykktanken pm dette er ønskelig. A plurality of resonators can be arranged to feed the pressure tank if this is desirable.

Når vannet i resonatoren utsettes for bølgebevegelse vil vannmassen komme i resonans med fjæringen av luften over vannet. When the water in the resonator is exposed to wave motion, the mass of water will resonate with the suspension of the air above the water.

Det fremkommer kraftige trykkfluktuasjoner over resonatorhalsen og vann blir presset gjennom utløpet 40 og ventilen 42 inn i tanken.Vannet går ut av trykktanken gjennom utløpet 46 og driver derved turbinen 48. Strong pressure fluctuations occur over the resonator neck and water is forced through the outlet 40 and the valve 42 into the tank. The water leaves the pressure tank through the outlet 46 and thereby drives the turbine 48.

Som vist på fig. 5 omfatter en kraftstasjon et flytende skrog 55 i hvilket det er montert et flertall resonatorer 26 i likhet med den på fig. 2. Hver av resonatorene er anordnet med sin munning 32 gjennom bunnen av skroget på et sted som hele tiden be-finner seg under vannoverflaten.Resonatorene er anordnet parvis med utløpene 40 av resonatorene i hvert par i forbindelse med en enkelt trykktank 38. Trykktankene er så på sin side innrettet til å avgi vann for drift av turbinen 48 og derved generatoren 50. Skroget 55 kan flyttes til hvilket som helst egnet sted. Imidlertid er det ikke nødvendig at kraftstasjonen er utført som en slik. flytende konstruksjon. As shown in fig. 5, a power station comprises a floating hull 55 in which a plurality of resonators 26 are mounted, similar to the one in fig. 2. Each of the resonators is arranged with its mouth 32 through the bottom of the hull at a place which is constantly below the water surface. The resonators are arranged in pairs with the outlets 40 of the resonators in each pair in connection with a single pressure tank 38. The pressure tanks are then in turn arranged to deliver water for operation of the turbine 48 and thereby the generator 50. The hull 55 can be moved to any suitable location. However, it is not necessary that the power station is designed as such. floating construction.

Som det fremgår av figurene 3a og 3b er en resonator 26 som har likhet med resonatoren på fig. 2, montert på et skip eller en båt (ikke vist). De forskjellige deler av resonatoren er an-gitt med de samme henvisningstall som brukt på fig. 2. Også resonatoren på figurene 3a og 3b er forsynt med et trykkreguleringssystem for styring av trykket i luftputen 36, og vannmassen i halsen 30 kommer også her i resonans med luftputen. As can be seen from figures 3a and 3b, a resonator 26 which is similar to the resonator in fig. 2, mounted on a ship or boat (not shown). The different parts of the resonator are indicated with the same reference numbers as used in fig. 2. The resonator in Figures 3a and 3b is also provided with a pressure regulation system for controlling the pressure in the air cushion 36, and the mass of water in the throat 30 here also resonates with the air cushion.

En plate eller lignende element 52 er dreibart montert på den indre vegg i halsen på den ene side av denne. Dette plate-element er forbundet med et sett strømlinjeformede finner eller ledeplater 54 gjennom en kobling 57 slik at vann som strømmer inn i resonatoren svinger platen 52 oppad og dette fører til at finnene skråstilles. Når omvendt, vannet strømmer ut av resonatoren sving-es plateelementet nedad og dette svinger finnene til en motsatt vinkelstilling. På denne måte kan vann bringes til å tre inn i resonatoren i retning av pilene 56 og drives ut fra resonatoren i retning av pilene 58 (fig. 3b). Det vann som strømmer inn og ut av resonatoren mellom finnene utøver således en vekslende kraft på A plate or similar element 52 is rotatably mounted on the inner wall of the neck on one side thereof. This plate element is connected to a set of streamlined fins or guide plates 54 through a coupling 57 so that water flowing into the resonator swings the plate 52 upwards and this causes the fins to tilt. When, conversely, the water flows out of the resonator, the plate element swings downwards and this swings the fins to an opposite angle position. In this way, water can be caused to enter the resonator in the direction of the arrows 56 and be expelled from the resonator in the direction of the arrows 58 (fig. 3b). The water that flows in and out of the resonator between the fins thus exerts an alternating force on

det skip som bærer finnene og denne kraft kan utnyttes til å drive skipet frem. Selvsagt kan det anvendes et hvilket som helst passende antall resonatorer av forskjellige former og størrelser, på denne måte. the ship that carries the fins and this force can be used to propel the ship forward. Of course, any suitable number of resonators of different shapes and sizes can be used in this way.

Istedenfor å.bruke plateelementet 52 og koblingen 57 er det mulig å bruke selv-orienterende finner eller ledeplater 60 som vist på figurene 6a og 6b. Disse finner er symmetriske og hver av dem er montert med lagre 62 på den ene side og festet til munningen av resonatoren 26. Når vannet strømmer inn i resonatoren gjennom munningen 32 i retning av pilene 64 vil' finnene 60 automatisk dreie seg i urviserretningen inntil ytterligere slik bevegelse blir begrenset av stoppeorganer som er skjematisk vist ved 66. Skrå-stillingen av finnene i forhold til horisontalen er da 45°. Når Instead of using the plate element 52 and the coupling 57, it is possible to use self-orientating fins or guide plates 60 as shown in Figures 6a and 6b. These fins are symmetrical and each of them is mounted with bearings 62 on one side and attached to the mouth of the resonator 26. When the water flows into the resonator through the mouth 32 in the direction of the arrows 64, the fins 60 will automatically rotate clockwise until further such movement is limited by stop means which are schematically shown at 66. The inclined position of the fins in relation to the horizontal is then 45°. When

på den annen side vann strømmer ut gjennom munningen vil finnene 60 dreie seg mot urviserretningen inntil de støter mot de skjematisk viste stoppeorganer 68. Strømningsretningen av vannet i lengde- on the other hand, when water flows out through the mouth, the fins 60 will turn in a clockwise direction until they collide with the schematically shown stop members 68. The direction of flow of the water in the longitudinal

retningen av skipet blir derved automatisk reversert ved hjelp av de beskrevne finner eller ledeplater. the direction of the ship is thereby automatically reversed by means of the described fins or guide plates.

Et resonatorarrangement i likhet med det på fig. 2 kanA resonator arrangement similar to that of fig. 2 can

også brukes til å drive et skip eller en båt, og i så fall blir strømmen gjennom utløpet 40 ført til en dyse for å drive skipet. is also used to drive a ship or a boat, in which case the current through outlet 40 is directed to a nozzle to drive the ship.

Da havbølgene har et temmelig vidt frekvensspektrum, men normalt bare én dominerende frekvens hvor den maksimale energimengde kan tappes ut, bør resonatoren hensiktsmessig være avstemt på denne dominerende frekvens. Avstemningen kan skje ved å justere lufttrykket i luftputen 36 i resonatorene på figurene 2 og 3a. Korrekt avstemning blir indikert ved en maksimal trykkfluktuasjon over vannflaten, som kan måles ved hjelp av følerne 35.1. As ocean waves have a fairly wide frequency spectrum, but normally only one dominant frequency where the maximum amount of energy can be tapped, the resonator should be appropriately tuned to this dominant frequency. The tuning can be done by adjusting the air pressure in the air cushion 36 in the resonators in figures 2 and 3a. Correct tuning is indicated by a maximum pressure fluctuation above the water surface, which can be measured using sensors 35.1.

I praksis er det ønskelig med en automatisk optimaliserings-mekanisme ("hill climbing mechanism") for å holde resonatoren avstemt på korrekt frekvens. I dette øyemed er to resonatorer 70 In practice, it is desirable to have an automatic optimization mechanism ("hill climbing mechanism") to keep the resonator tuned to the correct frequency. In this regard, two resonators are 70

med forskjellig høyde anordnet side om side som vist på fig. 4a. Opprinnelig hersker det samme lufttrykk i begge luftrom over vannet og resonansfrekvensene for begge resonatorer øker med økende trykk. Det foreligger imidlertid en forskjell i resonansfrekvens som vist på fig. 4b, idet den lavere resonator svarer til den høyere frekvens. with different heights arranged side by side as shown in fig. 4a. Initially, the same air pressure prevails in both air spaces above the water and the resonance frequencies for both resonators increase with increasing pressure. There is, however, a difference in resonance frequency as shown in fig. 4b, the lower resonator corresponding to the higher frequency.

Som vist på fig. 4c er det mulig å oppnå en resonans-kurve med forholdsvis flat topp hvis effekten av de to resonatorer blir addert. En maksimal energimengde blir oppnådd fra det kombi-nerte system når toppene for de to resonatorer på fig. 4b er i det vesentlige like høye. As shown in fig. 4c, it is possible to obtain a resonance curve with a relatively flat top if the effect of the two resonators is added. A maximum amount of energy is obtained from the combined system when the peaks for the two resonators in fig. 4b are essentially the same height.

Resonatorene blir begge koblet til et arrangement 72 som omfatter en reversibel kompressor 74 for å pumpe lufttrykket opp eller ned slik at når lufttrykkfluktuasjonene i den luftpute som er merket A er mindre enn den i luftputen B, blir kompressoren automatisk av styreinnretningen 76 omkoblet for å heve trykket i luftputene A og B inntil trykkfluktuasjonene i de to resonatorer er i det vesentlige de samme. Når lufttrykkfluktuasjonene i luftputen B er mindre enn i luftputen A, blir kompressoren automatisk omkoblet for å redusere trykket i luftputene A og B inntil trykkfluktuasjonene i de to' resonatorer blir tilnærmet de samme. Trykkfluktuasjonene måles av følere 78. på denne måte blir systemet automatisk innstilt til å absorbere maksimal bølge-energimengde. The resonators are both connected to an arrangement 72 comprising a reversible compressor 74 to pump the air pressure up or down so that when the air pressure fluctuations in the air bag marked A is less than that in the air bag B, the compressor is automatically switched by the control device 76 to raise the pressure in the air cushions A and B until the pressure fluctuations in the two resonators are essentially the same. When the air pressure fluctuations in air cushion B are smaller than in air cushion A, the compressor is automatically switched to reduce the pressure in air cushions A and B until the pressure fluctuations in the two resonators become approximately the same. The pressure fluctuations are measured by sensors 78. In this way, the system is automatically adjusted to absorb the maximum amount of wave energy.

Avstemningen av resonatorene kan forskyves bort fra resonans frekvensen ved hjelp av en trykkøkning eller -senkning når det ønskes redusert effektproduksjon. Dette er spesielt viktig når en resonator utnyttes til fremdrift av et skip, som beskrevet under henvisning til fig. 3. Selvsagt kan et skip som drives ved hjelp av resonatorsystemet, settes i revers eller drift akterover ved å endre koblingen 57 mellom plateelementet 52 og finnene 54 for å reversere virkemåten av disse. En hjelpemotor vil normalt være nødvendig for et resonator-drevet skip. The tuning of the resonators can be shifted away from the resonance frequency by means of a pressure increase or decrease when reduced power production is desired. This is particularly important when a resonator is utilized for propulsion of a ship, as described with reference to fig. 3. Of course, a ship operated using the resonator system can be put into reverse or aft operation by changing the connection 57 between the plate element 52 and the fins 54 to reverse the operation of these. An auxiliary engine would normally be required for a resonator powered ship.

De beskrevne resonatorer kan brukes i flytende bølgebryter-enheter bestående av i det minste to resonatorer pr. enhet og en The described resonators can be used in floating wave breaker units consisting of at least two resonators per unit and one

lignende optimaliserings-mekanisme som den som er beskrevet under henvisning til fig. 4a kan brukes til avstemning av resonatorene. Energi kan forbrukes ved å anordne passende lekasjer over resona-torenes halspartier ved en forbindelse mellom resonatorene og en trykktank i likhet med det som er vist på fig. 2. similar optimization mechanism as that described with reference to fig. 4a can be used for tuning the resonators. Energy can be consumed by arranging suitable leakages over the throats of the resonators at a connection between the resonators and a pressure tank similar to that shown in fig. 2.

Claims (10)

1. Kraftproduksjonsenhet med en munning som er anbragt i sjøen og inneholdende en vannmasse og luft over vannmassen, karakterisert ved at luften utgjør en luftpute (16, 36, A,B ) i en resonator (26, 70) og blir regulert for å bevirke at vannet kommer i resonans i avhengighet av trykkfluktuasjoner som forårsakes av sjøens bølgebevegelser, hvorved det fremkommer fluktuasjoner med forhøyet trykk, og at enheten er slik konstruert at de forhøyede trykkfluktuasjoner avstedkommer en fluidumstrøm,' samt at det er anordnet midler (48, 50 , 54, 60 ) for utnyttelse av denne fluidumstrøm.1. Power production unit with a mouth placed in the sea and containing a body of water and air above the body of water, characterized in that the air forms an air cushion (16, 36, A,B ) in a resonator (26, 70) and is regulated to effect that the water comes into resonance depending on pressure fluctuations caused by the wave movements of the sea, whereby fluctuations with elevated pressure appear, and that the unit is constructed in such a way that the elevated pressure fluctuations cause a fluid flow,' and that means are arranged (48, 50, 54 , 60 ) for utilization of this fluid flow. 2. Enhet ifølge krav 1, karakterisert ved at resonatoren har en hals (30 ) som danner et forholdsvis lite strøm-ningstverrsnitt sammenlignet med overflatearealet av vannmassen umiddelbart under luftputen.2. Unit according to claim 1, characterized in that the resonator has a throat (30) which forms a relatively small flow cross-section compared to the surface area of the water mass immediately below the air cushion. 3. Enhet ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved en styreanordning (35, 72) med en føler (35.1, 78) i resonatoren og en kompressor (35.3, 74) for å bevirke justering av lufttrykket i resonatoren i avhengighet av det trykk som avføles av føleren.3. Unit according to claim 1 or 2, characterized by a control device (35, 72) with a sensor (35.1, 78) in the resonator and a compressor (35.3, 74) to effect adjustment of the air pressure in the resonator depending on the pressure which sensed by the sensor. 4. Enhet ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det nevnte middel for utnyttelse av fluidum-strømmen omfatter et utløp (40) over halsen i resonatoren og gjennom hvilket vann kan presses, en anordning (38) for relativ stabili-sering av den fluidumstrøm som går ut av.resonatoren gjennom utløpet, og en anordning (48, 50) for generering av energi ved utnyttelse av fluidumstrømmen.4. Unit according to one of the preceding claims, characterized in that said means for utilizing the fluid flow comprises an outlet (40) above the neck in the resonator and through which water can be pressed, a device (38) for relative stabilization of the fluid flow that exits the resonator through the outlet, and a device (48, 50) for generating energy by utilizing the fluid flow. 5. Enhet ifølge et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at det nevnte middel for utnyttelse av fluidum-strømmen omfatter en anordning (54, 60) for å dirigere vann som strømmer ut gjennom munningen av resonatoren.5. Unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that said means for utilizing the fluid flow comprises a device (54, 60) for directing water flowing out through the mouth of the resonator. 6.E nhet ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved to resonatorer (70) med forskjellige høyder og anordnet i det vesentlige side om side, hvor resonansfrekvensene for begge resonatorer og trykkene i deres luftputer (A,B ) er slike at trykkfluktuasjonene i de to resonatorer er i det vesentlige de samme.6. A unit according to one of the preceding claims, characterized by two resonators (70) with different heights and arranged essentially side by side, where the resonance frequencies for both resonators and the pressures in their air cushions (A,B) are such that the pressure fluctuations in the two resonators are essentially the same. 7. Fremgangsmåte for generering av energi, omfattende anvendelse av en enhet med en munning anbragt i sjøen slik at enheten inneholder en vannmasse og luft over dette vann, karakterisert ved at trykket i luftputen (16, 36, A,B ) reguleres og vannet i enheten derved bringes til resonans i avhengighet av trykkfluktuasjoner som forårsakes av sjøens bølgebevegelser, slik at fluktuasjoner med forhøyet trykk fremkommer, at de forhøyede trykkfluktuasjoner bringes til å avstedkomme en fluidumstrøm, og at den frembragte fluidumstrøm anvendes til å generere energi.7. Method for generating energy, comprising the use of a unit with a mouth placed in the sea so that the unit contains a body of water and air above this water, characterized in that the pressure in the air cushion (16, 36, A,B ) is regulated and the water in the unit is thereby brought into resonance in dependence on pressure fluctuations caused by the wave movements of the sea, so that fluctuations with elevated pressure appear, that the elevated pressure fluctuations are caused to produce a fluid flow, and that the produced fluid flow is used to generate energy. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,. karakterisert ved at trykket i den frembragte fluidumstrøm blir relativt stabili-sert og deretter matet til en turbin (48) for å generere energi.8. Method according to claim 7. characterized in that the pressure in the produced fluid flow is relatively stabilized and then fed to a turbine (48) to generate energy. 9. Apparat for bruk i en kraftproduksjonsenhet, hvilket apparat omfatter et kammer for å oppta luft og en vannmasse under luften og med en munning for anbringelse under sjøens overflatenivå slik at det blir en vannmasse i kammeret i direkte fluidumforbindelse med sjøen, karakterisert ved en føler (35.1, 78) for avføling av trykket i kammeret, en luftregulerings-anordning (35.2, 35.3, 74, 76) for hevning eller senkning av lufttrykket i kammeret for å avstedkomme resonansbetingelser og en anordning (54, 60 ,- 48, 50 ) for utnyttelse av den fluidumstrøm som oppstår som følge av de nevnte resonansbetingelser.9. Apparatus for use in a power generation unit, which apparatus comprises a chamber for receiving air and a mass of water below the air and with a mouth for placement below the surface level of the sea so that there is a mass of water in the chamber in direct fluid communication with the sea, characterized by a sensor (35.1, 78) for sensing the pressure in the chamber, an air regulation device (35.2, 35.3, 74, 76) for raising or lowering the air pressure in the chamber to produce resonance conditions and a device (54, 60, - 48, 50) for utilizing the fluid flow that occurs as a result of the aforementioned resonance conditions. 10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved to resonatorer (70) med forskjellige høyder og anordnet i det vesentlige side om side, med følere (78) i begge resonatorer og en anordning (72) for regulering av trykkene i luftputene (A,B ) i disse for normalt å opprettholde resonansbetingelser i begge resonatorer .10. Apparatus according to claim 9, characterized by two resonators (70) with different heights and arranged essentially side by side, with sensors (78) in both resonators and a device (72) for regulating the pressures in the air cushions (A,B) ) in these to normally maintain resonance conditions in both resonators.
NO784024A 1977-12-05 1978-11-30 PROCEDURE, POWER PRODUCTION UNIT AND APPLIANCE FOR UTILIZATION OF WAVE ENERGY NO784024L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA00777239A ZA777239B (en) 1977-12-05 1977-12-05 Utilisation of wave motion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO784024L true NO784024L (en) 1979-06-06

Family

ID=25572346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO784024A NO784024L (en) 1977-12-05 1978-11-30 PROCEDURE, POWER PRODUCTION UNIT AND APPLIANCE FOR UTILIZATION OF WAVE ENERGY

Country Status (13)

Country Link
JP (1) JPS5499843A (en)
AU (1) AU4222378A (en)
CA (1) CA1106728A (en)
DE (1) DE2852952A1 (en)
ES (1) ES476026A1 (en)
FR (1) FR2410747A1 (en)
GB (1) GB2009328B (en)
IE (1) IE47598B1 (en)
IS (1) IS1062B6 (en)
NO (1) NO784024L (en)
NZ (1) NZ189062A (en)
PT (1) PT68867A (en)
ZA (1) ZA777239B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3039030C2 (en) * 1980-10-16 1983-04-21 Gramer, Allan, 82600 Söderhamn Device for utilizing part of the energy of water waves, in particular surf waves
JPS5979074A (en) * 1982-10-28 1984-05-08 Suke Ishii Improvement of engine absorbing exhaust fluid of jet engine, turbine engine and ship
GB2245031A (en) * 1990-06-11 1991-12-18 Denis Joseph Rowan Wave power resonance generator
US7043904B2 (en) * 2003-12-23 2006-05-16 Edwin Newman Electrical energy from live loads

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR579587A (en) * 1923-03-31 1924-10-20 Device for transforming the movement of waves or waves into motive force
FR1049067A (en) * 1952-01-12 1953-12-28 Electricite De France Method and device for controlling wave energy

Also Published As

Publication number Publication date
FR2410747A1 (en) 1979-06-29
GB2009328B (en) 1982-04-21
IE782362L (en) 1979-06-05
IS1062B6 (en) 1981-08-26
IS2467A7 (en) 1979-06-06
PT68867A (en) 1979-01-01
ZA777239B (en) 1979-04-25
ES476026A1 (en) 1979-06-16
IE47598B1 (en) 1984-05-02
JPS5499843A (en) 1979-08-07
CA1106728A (en) 1981-08-11
AU4222378A (en) 1979-06-14
DE2852952A1 (en) 1979-06-07
GB2009328A (en) 1979-06-13
NZ189062A (en) 1982-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1915528B1 (en) Free floating wave energy converter
US8004105B2 (en) Wave power energy generation apparatus
NL1005542C2 (en) Device for the conversion of energy from the vertical movement of sea water.
US8446030B2 (en) Offshore floating ocean energy system
US20100038913A1 (en) Device for utilizing ocean-wave energy
NO842637L (en) DEVICE FOR EXPLOITING ENERGY FROM WATER WAVES
US20090165454A1 (en) System and method for producing electrical power from waves
WO2007073469A2 (en) Wide bandwidth farms for capturing wave energy
AU2009326019A1 (en) Wave energy convertor
NO782823L (en) BOELGEKRAFTMASKIN.
JP6306505B2 (en) Floating wave energy converter with control device
NO784024L (en) PROCEDURE, POWER PRODUCTION UNIT AND APPLIANCE FOR UTILIZATION OF WAVE ENERGY
US20110156398A1 (en) Apparatus for generating power from a fluid stream
US4253032A (en) Utilization of wave motion
RU2211945C2 (en) Improvement of primary motor operating from energy of waves
KR101024541B1 (en) Tidal generating module and method
JP4364427B2 (en) Energy converter from wave motion
FR2499161A2 (en) Floating sea wave energy converter - raises water to above wave level using chambers with trap-doors through which water travels gravity and by oscillations
WO2000017518A1 (en) Apparatus for harnessing wave energy
EP4121648A1 (en) A wave energy converter
US10414471B2 (en) Device and method for a structure subject to oscillating movements
RU2758164C1 (en) Power generator
GB2423120A (en) Hydraulic ram and resonant oscillator for wave power conversion
CN117963095A (en) Open type anti-rolling floating foundation and offshore wind turbine generator set
GB2200694A (en) Harnessing power from waves