NO842991L - Vannkraftomformer - Google Patents

Vannkraftomformer

Info

Publication number
NO842991L
NO842991L NO842991A NO842991A NO842991L NO 842991 L NO842991 L NO 842991L NO 842991 A NO842991 A NO 842991A NO 842991 A NO842991 A NO 842991A NO 842991 L NO842991 L NO 842991L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
water
floating
piston
pump
seawater
Prior art date
Application number
NO842991A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Wood
Original Assignee
Peter Wood
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 Peter Wood filed Critical Peter Wood
Publication of NO842991L publication Critical patent/NO842991L/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/10Accessories; Auxiliary operations
    • 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
    • F03B13/1845Adaptations 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 slides relative to the rem
    • F03B13/1855Adaptations 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 slides relative to the rem where the connection between wom and conversion system takes tension and compression
    • 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)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

En forholdsvis lett "motivatorbøye" (15) som er styrt av styringer (3) på en "flytende plattform" (1) med ballast og med mot hverandre virkende statiske opp-driftsegeneskaper beveger seg opp og ned vertikalt på grunn av blgenes virkning og løfter vann ved hjelp av et stempel (20) og en sylinder (4) gjennom automatiske enveisventiler (21, 22) inn i et trykklagringskammer (23) som inneholder et sammentrykkbart medium, f.eks. et luftrom, og deretter driver en vannturbin (10) og en elektrisk generator (11) eller som et alternativ danner en hydraulisk kraftkilde for andre anvendelser. Moduler som er konstruert på denne måte kan forbindes med hverandre med et rammeverk over vann for å danne sammenhengende satser (figurene 7, 8 og 9 , ikke vist). p%^^^ >/ W/^|--i

Description

Foreliggende oppfinnelse angår flytende, hydrauliske maskiner som omformer den naturlige energi i vannbølger som vinden frembringer til kraft som kan utnyttes.
Energi kan fåes fra bølger ved forskjellige midler f.eks.
ved å utnytte bølgehøyden som forandrer seg, variasjoner i undervannstrykk, partikkelbevegelse i fluider under overflaten, bølgebrytervirkningene o.s.v. Mange forskjellige typer anordninger er blitt foreslått og eksperimentert med i løpet av de siste 200 år, men det er ikke mange som har ført til
selv en beskjeden kraftytelse eller har overlevet lenge i vannet, på grunn av vanskeligheten med å utføre maskiner
som kan bygges med god ytelse, lavt materialforbruk, lang levetid og lave krav til vedlikehold slik at de kan funksjonere på en pålitelig måte på fjerntliggende steder der de er utsatt for harde betingelser på grunn av stormer og marin korrosjon.
"The Development of Wave Power-a Techno-Economic Study"
av Liesman og Scobie, publisert av the National Engineering Laboratory, East Kilbridge, Scotland i 1975, gjengir en liste over britiske patenter på vanndrevne anordninger fra 1855 og viser typiske ideer som er'klasifisert i henhold til deres virkemåte sammen med en liste over organisasjoner i forskjellige land for studium av bølgekraft, vanligvis til frembringelse av elektrisitet. Forskere, opp til nåtiden,
har undersøkt forskjellige ideer (de fleste av disse er beskrevet i "Offshore Engineer - January 1981") og har deltatt i det japanske forsøk ("Kaimei" lekter eksperimentet) som er i full målestokk i sjøen.
Systemer som har rettferdiggjort alvorlig gjennomgåelse, har
i almindelighet, bortsett fra et svensk bøyeprosjekt med mekaniske leddmekanismer, falt i to grupper som utnytter enten hydrauliske eller pneumatiske mellomtrinn til omdannelse av bølgeenergien til drivkraft. Av den førstnevnte type
er "Salter Duck" og "Cockerell Raft" blitt demonstrert i redusert målestokk. Begge forslag utnytter hydraulisk kraft som frembringes mellom sammenhengsledé flåter som følger bølge-profilen, men forsøkene har ikke gitt fornuftige forhold mellom omkostninger og ytelse og er blitt forlatt. En oppfatning som i almindelighet foretrekkes, men som det idag stilles spørsmålstegn ved er at pneumatiske omformermaskiner som benytter bølgebevegelse til å drive luft gjennom turbiner er de mest praktiske. Denne oppfatning bygger i store trekk på den suksess man har sett med små luft-turbin-drevne navigasjons-lysbøyer som fremstilles av det japanske Roykuseisha firmaet, men man overser da det uheldige resultat med det japanske "Kaimei" lekter eksperiment som benyttet luftturbiner over luftkammere med "bølgestempler".
Andre foreslåtte maskiner som bygger på lignende prinsipper med fortrengning av luft, innbefatter den versjon som betegnes som "Lancaster Bag", "Oscillating Water Column", fra National Engineering Laboratory, :"Vickers Device" og "Lanchester Clam". Ulempene ved disse anordninger som benytter luftdrevne turbiner er:
1) Liten masse og liten kinetisk energi i luftfluidumstrøm-
men til turbinene.
2) Strømningstrykket til en luftturbin av gitt størrelse avhenger bare av størrelsen på den innfallende bølge -
det øker ikke med volumet på luftkammeret eller belger.
Av den grunn finner man at jo større luftkammeret er
desto mindre fordelaktig vil det mekaniske omsetnings-forhold være og dermed får man et ennu uheldidigere
forhold mellom omkostninger og det man oppnår.
3) Sammentrykkbarheten av luftfluidun medie absorberer og reduserer inngangsenergien.
4) Pulserende luftstrøm eller frem og tilbakegående luft-
strøm fører til uunngåelige treghetstap.
5) På grunn av disse iboende ulemper vil luftdrevne maskiner bare funksjonere effektivt innenfor snevre konstruksjons-grenser.
6) Ved at de har betydelig masse og sterke kammere for å
kunne tåle slag fra bølgene, har de tilbøyelighet til å bli store på kostbare konstruksjoner i forhold til den kraft som frembringes.
Foreliggende oppfinnelse unngår disse begrensninger ved på
en effektiv måte å utnytte den arkimediske løftning av en flotør ved bølgevirkning for å løfte vann inn i et sterkt trykkammer hvorfra det frigis for å avgi hydraulisk kraft til turbiner, for fremdrift eller til andre formål. Den samlede anordning, før man legger til ballast, har minimal vekt og medfører derfor lave omkostninger. Vann under trykk er det mest egnede fluidum for effektiv kraftoverføring. Utgangen er videre sammenhengende og ikke intermitent på
grunn av ettergivenheten i de regulerbare lagringsanordninger for trykkvann. En fortøyd bøye eller flåte (kalles motivator-bøye) som kan ha utfyllende oppdriftsanordninger under vann-nivået for å redusere overflateforskyvninger og øke følsom-heten overfor bølgevirkningene, beveger seg vertikalt opp og ned i styringer, flyter avvekslende i bølgedalene og blir deretter delvis neddykket i bølgetoppene og løfter et hydraulisk stempel på et lavere nivå for å heve vann fra under bølgeoverflaten til et lagringskammer for trykkvann gjennom automatiske enveisventiler, hvoretter en eller flere vannturbiner settes i drift for å drive elektriske generatorer. Det hydrauliske stempel kan være stivt forbundet med og aksialt konsentrisk med motivatorbøyen for å unngå kompli-serte anordninger og ekstra slitasje på hengslede ledd-mekanismner eller frem og tilbakesvingende forbindelses-stenger. En vanninnløpsventil kan med fordel anbringes på toppen av det hule stempel og en enveisventil for trykkvann kan anbringes i et nivå der vannet er rolig over stillingen for det maksimale stempelslag oppad i det hydrauliske sylinder-løp. Sylinderløpet kan fortsette oppad gjennom sentrum av motivatorbøyen og forbindes med det overliggende lagringskammer for trykkvann.
Den flytende bøye og dens tilsluttede stempel danner en av
to flytende komponenter i anordningen der den annen komponent (som kalles den flytende plattform) er utført slik at den blir minst mulig påvirket av bølgebevegelsen, for å bære eller understøtte styringer, glidende deler, hjul eller ruller som kontrollerer og retter inn den vertikale bevegelse av den flytende bøye, med rammeverk som understøtter og holder det hydrauliske sylinderløp aksialt plassert i forhold til det bevegelige stempel og videre bæres lagringskammeret for trykkvann, hydrauliske rør, vannturbinder, ventiler, kompres-sorer, generatorer og nødvendig reguleringsutstyr på en plattform ved eller over vannivået.
Lagringskammeret innbefatter et sammentrykkbart medium,
f.eks. slikt man får med et luftrom der luften trykkes sammen av det innkommende vann inntil det ønskede arbeidstrykk blir nådd og en ventil åpner for vannstrømmen til turbinen. Ytterligere turbiner som settes i drift sammen med de til-hørende generatorer, etter behov, kan anordnes for å tre støttende til ved toppbelastninger. Lufttilførselen kan etterfylles med en luftkompressor. For små maskiner kan det sammentrykkbare medium ganske enkelt bestå av skumgummi med lukkede celler eller luftfylte, fleksible kapsler
[som overvinner problemene når luft oppløser seg
i og føres vekk med vannstrømmen med dermed følgende behov for en luftkompressor for etterfylling.
Turbinens kraftytelse avhenger av strømningsmengde, masse og hastighet, hvilke faktorer varierer i henhold til inntaks-rørets dimensjoner, fluidummedium og trykkhøyde. Av denne grunn er bølgekraft-omformere med krafttutak fra en konstant kilde til høytrykksvann mer effektive enn de som utnytter intermitent lavtrykks luftstrøm og en luftturbin. Den maksimale, ekvivalente trykkhøyde for vann i meter(m) som holdes i lagringskammere, avhenger av forholdet
vil således m = 300 meter og denne verdi for trykkhøyden
gjelder også for samme forhold bøyefortrengning/sylinderareal uansett maskinenes størrelse. Det ønskede trykkforhold er begrenset bare av den evne de anvendte materialer har til å tåle trykk.
Trykkvann kan også anvendes for andre formål enn generering av elektrisitet, f.eks. ved fremdrift eller ved posisjonering med skyvekraften i vannstråler av den flytende bølgekraft-omformende anordning eller konstruksjon eller for destilasjon av ferskvann fra sjøvann ved den "omvendte osmose" metode.
Den flytende plattform har en eller flere bærende søyler eller stendere som kan være rørformet og utført slik at de har oppdrift og de stikker ned fra over vannivået til en dybde under vannivået der det er ubetydelig vannbevegelse som skyldes bølgebevegelsen selv når det er storm. En tung bunnblokk eller kasse (kalt bunnplate) med stort horisontalt areal, er festet til den nedre ende av søylen eller søylene og vil på grunn av sitt lave tyngdepunkt holde den flytende plattform i stort sett oppreist stilling og virker også som et drivanker som stabiliserer konstruksjonen og reduserer bevegelse opp og ned på grunn av bølgevirkningen. Bunnplaten kan være hul for å kunne inneholde forskjellige mengder ballast, f.eks. støpejern, og kan være kasseformet med muligheter for tilførsel av komprimert luft for å fortrenge vann når man skal justere vekte, oppdrift og ballastvirkningen for bunnplaten for tilpasning til størrelse og frekvens for bølgene eller for å variere den reaksjon som frembringes av den flytende plattform mot skyvekraften oppad fra det kraft-frembringende stempel og for å hjelpe til med å heve anordningen når ettersyn er nødvendig.
Når det er ønskelig å unngå komplikasjonen med å sørge for muligheter for komprimert luft for kontinuerlig variasjon av ballastvekten, f.eks. for små maskiner som er egnet for navigasjonsbøyer og bærbare elektriske generatorer for for-tøyde båter, kan den flytende plattform i stedet for søyler med oppdrift og variabel oppdrift i bunnplaten ha en bunn plate med fast ballastvekt i lavt nivå, søyler uten oppdrift og en eller flere stivt festede flotører i vannivået anbragt slik at det nødvendige flytenivå i rolig vann for den flytende plattform med ballast faller sammen med omtrent halve deplase-mentet av flotøren. Motivatorbøyens stempel har oppadrettet skyvekraft som søker å løfte den flytende plattform i større eller mindre utstrekning, avhengig av bølgebevegelsene og det dermed følgende varierende deplasement av de faste flotører er selvkompenserende og vil øke eller redusere den effektive ballastbelastning for å gi en passende reaktiv kraft. Denne virkning understøttes hvis de faste flotører har stort horisontalt areal i stedet for dybde, men prinsippet er best egnet for små enkle vannkraftgeneratorer fordi de faste flotører må omgi eller støte inntil motivatorflotøren, noe som i en viss utstrekning vil innvirke på den frie bølgebevegelse i området ved anordningen. Dette er en ulempe der det kreves en sammenhengende sats av maskinmoduler som ved større kraft-anlegg .
For sammenhengende satser er søyler med oppdrift ønskelige sammen med komprimert luftballast som justering for hver enkelt maskin. Bøyemoduler kan forbindes med hverandre og kobles sammen med et rammeverk over vann for oppbygning til den ønskede kraftytelse, slik at man får stor masse og stabil treghet og man får muligheter til adgang og ettersyn. Konstruksjonene kan mens de flyter, bringes i stilling, men det ideelle er å lettforbinde konstruksjonene til land,
f.eks. brygger eller fyllinger som strekker seg langt til havs og til og med forbinder øyer med hovedlandet. Adgangen blir dermed enkel, men hovedfordelen er at man unngår under-vannskabler som lett skades av skipsankeret og fiskeutstyr og er utsatt for forringelse under vann, samtidig med at de er vanskelige å inspisere.
Ettersyn og muligheter for reparasjoner er meget viktig for alle kontinuerlige arbeidende maskinsystemer, særlig når de er utsatt for problematiske omgivelser. Når man har en stor sats omformere kan ståldelene i anordningen beskyttes mot korrosjon ved galvanisering, petrolatumbånd for marin bruk eller andre spesielle bellegg og enhver del av konstruksjonen, fortøyningene og arbeidende utstyr er tilgjengelig og utskiftbare uten spesielt utstyr, dykking eller avbrytning av hovedkraftutgangen. Verksteder med oppholdsrom for personale kan finnes i det stabile rammeverk som forbinder enhetene på samme måte som ombord på olje-eller gassrigger uten faremomentene som oppstår ved helikoptertransport. For å kunne inspisere undervannsdeler i hver av modulene,
det hydrauliske stempel, ventiler og sylindere eller motivator-bøyen, blir modulen elektrisk og hydraulisk frakoblet og mekanisk løsgjort fra de tilstøtende moduler og deretter hevet pneumatisk til den ønskede høyde i rammeverket ved å blåse tom ballasttanken under vann. Videre ved den delvise hevning av modulen på denne måte og ny tilslutning til tilstøtende, moduler kan disse med sin ytterligere oppdrift benyttes'for å heve modulen helt klar av vannet slik at denne kan inspi-seres og vedlikeholdes med helt frilagt bunnplate og ballast-kammer.
Fortøyning foregår ved å anvende de samme prinsipper fra pneumatisk fortrengning på tunge, neddykkbare, hule ballast-caissonger som med sin vekt virker som ankere og blir fylt med vann og senket på sjøbunnen eller hevet etter behov ved fylling med komprimert luft, idet de er festet til den flytende konstruksjon med fleksible linjer. Bølgeimpulskref-ter på fortøyde bølgeenergiomformere som beskrevet selv under storm, vil etter all sannsynlighet ikke være skadelige fordi de blir absorbert av den store treghet i den flytende plattform eller tilhørende sats, ettergivenheten for motivator-bøyene og støtputevirkningen fra lagringsanordningene for trykkvann og man har derfor ingen fortøyningsfester for til-bakevendende sjokkbelastninger.
Satsen av bølgeenergi-omformere kan plasseres under hensyntagen til et hvilket som helst opplegg det måtte være behov for og vil motta bølgeenergi fra en hvilken som helst retning.
Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte
trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under hen-visning til tegningene som viser anvendelseseksempler på oppfinnelsen med detaljer av de forskjellige deler og der:
Figurene 1 og 2 viser en liten bølgekraftomformer som er egnet for en flytende, elektrisk navigasjonsbøye eller jakt-generator, sett fra siden og fra enden. Fig. 3 viser den samme omformer som på figur 1, sett ovenfra ved A-A. Figur 4 viser det hydrauliske stempel og tilhørende sylinder, enveisventiler og kammer for vann under trykk, i større målestokk . Figurene 5 og 6 viser skjematisk en større bølgekraftomformer-modul sett i snitt og ovenfra. Figurene 7 og 8 viser en sammenkoblet anordning av store bølgekraftomformermoduler, sett skjematisk i snitt og fra siden. Figur 9 viser en del av den samme anordning sett ovenfra. Figurene 10 og 11 viser tunge cessonger som virker som fortøyningsankere på sjøbunnen og de er vist i snitt og sett ovenfra.
På tegningenes figurene 1 til 4 har den flytende plattformanordning 1 en overbygning 2 som bærer hjulstyringer 3 og støtter den hydrauliske sylinder 4, faste flotører 5 i vann-nivået og rammedeler 6 som strekker seg nedad til en flat plate 7 under bølgepåvirkningssonen. Ballastvekter 8 hviler'på den flate plate. Absorberende støtputer 9 begrenser bevegelsen av motivatorbøyeanordningen under ekstreme forhold.
Toppen av overbygningen har en vannturbin 10, en elektrisk generator 11 og navigasjonsfyr 12 (om nødvendig). En for-tøyningskabel er festet i et punkt 13 nær det statiske vann-nivå som er best egnet til å opprettholde en likevekt. Av-stivningsvaiere 14 hindrer deformasjon av det lette rammeverk for den flytende plattform. Motivatorbøyen 15 er vist midt-veis i sin vertikale bevegelse når en bølge 27 forplanter seg fra venstre til høyre på figur 1. Bøyen beveger seg opp og ned vertikalt i bølgene mellom dets laveste punkt som er vist med stiplet ommriss 16 (i bølgedalen) og sitt høyeste punkt 17 ( bølgetoppen) og er rettet inn med styre-hjulene 18 og et opphengningsåk 19 som bærer og løfter et hydraulisk stempel 20 i det hydrauliske sylinderløp 4. På figur 4 har det hule stempel 20 på toppen en automatisk enveisventil 21 som åpner under stempelslaget nedad for å slippe vann inn i sylinderløpet gjennom et ventilfilter 28, hvoretter ventilen lukker ved stempelets bevegelse oppad, samtidig med at enveisventilen 22 ved det statiske vann-
nivå i sylinderløpet åpner for å slippe vann inn i rommet 23 for trykkvann som i denne utførelse omfatter et ringformet kammer fyllt med sammentrykkbare kapsler 24 rundt røret 25 som avgir vann under trykk til turbinen 10. Ytterligere oppdriftsmidler 26 som er festet til åket 19 reduserer den overflatefortrengning som skyldes vekten av motivatorbøyen 15 og øker dens følsomhet overfor bølgevirkningen.
Den store bølgekraftomformer som er vist på figurene 5 og 6 som også er i form av en sats av moduler, figurene 7, 8 og 9, har tilsvarende deler nummerert på samme måte som den lille omformer (figurene 1 - 4) nemlig flytende plattformanordning 1, overbygning 2, hjulstyringer 3, hydraulisk sylinder 4 og ballast 8.
Nivået for rolig vann er angitt ved 40 og i stedet for faste flotører har denne maskin rørformede søyler 29 med oppdrift, samt en hul, kasseformet, vannfyllt bunnplate 30 med inn-vendige bevegelsesdempende plater 39, ballast 8 av jern og muligheter for å tilføre eller slippe ut luft ved hjelp av en kompressor for å variere oppdriften av den flytende plattform. Andre komponenter er begrensende støtdempere 9 for flotørens bevegelse, vannturbin 10, generator 11, fortøynings-kabelfeste 13, motivatorbøye 15 som er vist i sitt laveste punkt med det høyeste punkt 17 angitt. Styrehjul 18-(bare en side er vist) styrer bøyens vertikale bevegelse og det opphengte åk 19 løfter det hule stempel 20 med sin enveisventil 21. Vann drives gjennom den øvre enveisventil 22 inn i trykkvannskammeret 23 og derfra gjennom materøret 25 til turbinen 10. Reguleringsventiler 32 og 33 regulerer henholds-vis lufttrykk og vannstrøm.
Figurene 7, 8, 9, 10 og 11 viser skjematisk en sammenkoblet sats av omformere og foretrukne fremgangsmåter til fortøyning og vedlikehold av konstruksjonskomponentene. Et forbindelses-rammeverk 34 over vann har muligheter for en ankomstvei 35
og bærer også et bevegelig vedlikeholdshus 36 med kran, verk-sted og oppholdsmuligheter 37.
For å kunne inspisere undervannsdeler av modulen og heve arbeidsmaskineri opp i det varme, belyste vedlikeholdshus, blir modulen med hjelp fra tilstøtende moduler, midlertidig festet til huset ved hjelp av glidbare låsedeler 38 som heves ved å fylle de hule, kasseformede bunnplater 30 med trykkluft.
Elektriske kabler kan med fordel være anbragt i hule kasse-seksjoner 42 i forbindelsesrammeverket.
Den tunge forankringscessong som er vist i snitt og sett ovenfra på figurene 10 og 11, er på samme måte som de hule, kasseformede bunnplater for omformerene, lastet med ballast 39 for å kunne hvile på sjøbunnen 43, men de kan på nytt bringes til å flyte for ettersyn eller plassering et annet sted ved å fylle deres indre med trykkluft gjennom luftled-ningen 41 .
Oppfinnelsen er en fremgangsmåte til temming av kraften i havbølger for å fremstille elektrisitet eller hydraulisk kraft for andre anvendelser.
Den er egnet for utvikling i mange former fra små maskiner til ladning av batterier i lystfartøyer og som navigasjons-, lysbøyer, lette fartøyer og fyrtårn til større versjoner for tilførsel av elektrisitet til kystsamfunn og på øyer.
Større satser vil fremstille kraft for nasjonale kraftverk, for industrielle og kjemiske prosesser og syntese av hydro-karbonbrendsler og kan, som en ekstra fordel, være flytende broforbindelser mellom øyer og fastlandet.
En versjon som direkte utnytter skyvekraften i hydrauliske stråler kan danne basis for en ny oppfatning av lydløs fremdrift til sjøss, der man benytter den store kraft i bølgene til fremdrift av spesielle fartøyer i en hvilken som helst kurs uansett retningen på bølger og vind.

Claims (10)

1. Flytende bølgekraftomformer til fremstilling av ut-nyttbar energi av den type som virker ved temming av mot-stående bevegelse av to flytende anordninger som er i inngrep med hverandre for glidebevegelse eller rullebevegelse frem-og tilbake vertikalt og parallelt og har forskjellige oppdrifts-egenskaper, karakterisert ved at en primær kraftproduserende mekanisme består av en sylindrisk sjøvanns-pumpe som er dykket ned under vannivået, der det vertikalt bevegelige stempel og dermed en viss mengde sjøvann løftes av den lettere og mer flytende av de to flytende anordninger (er også kalt motivatorbøyen) bare under den arkimediske løftning av motivatorbøyeanordningen på grunn av en passerende bølge, der pumpeløpet også er anbragt under sjøvannsnivået og er festet til andre forholdsvis statiske flytende komponenter (her også kaldt den flytende plattform).
2. Flytende bølgekraftomformer som angitt i krav 1, karakterisert ved at et åk eller en brakett er stivt opphengt under motivatorbøyen for å løfte den stempel-stang som er forbundet med stempelet, hvilket åk eller brakett også kan ha ytterligere oppdriftsmidler for å redusere for-trengningen av overflatevann på grunn av motivatorbøyens vekt og for å øke dens følsomhet overfor bølgevirk ningene.
3. Flytende bølgekraftomformer som angitt i krav 1, karakterisert ved at den frem-og tilbakegående sjøvannspumpe har en eller flere automatiske enveisventiler i stempelkronen der ventilene åpner ved pumpestempelets slag nedad og tillater sjøvann å passere opp gjennom det hule stempel og fylle pumpeløpet, hvoretter ventilene lukker ved bunnen av stempelslaget og tillater sjøvann å bli løftet av stempelet ved dets slag oppad gjennom en eller flere tilsvarende enveisventiler anbragt i en ventilhusplate som sitter i pumpeløpet i et nivå der sjøvannet er rolig, over den øvre ende av stempelslaget.
4. Flytende bølgekraftomformer som angitt i krav 1, karakterisert ved at utlø psrøret eller utløpsledningen fra sjøvannspumpen danner en fortsettelse av pumpeløpet, som strekker seg oppad gjennom et hull i den lettere flytende anordning eller "motivatorbøye" og omfatter inntaksrøret til et vannlagringskammer som er anbragt på den forholdsvis statiske flytende anordning eller "flytende plattform".
5. Flytende bølgekraftomformer som angitt i krav 1, karakterisert ved at sjøvannet løftes av den frem-og tilbakebevegelige pumpe gjennom enveisventiler og lagres i et kammer som delvis er fyllt med et etter-givende medium, f.eks. luft, luftfylte, fleksible kapsler eller skumgummi som trykkes sammen av det innkommende vann som løftes ved flere på hverandre følgende pumpeslag inntil et høyt trykk er oppnådd, hvilket lagringskammer har til-strekkelig styrke til å inneholde en maksimal ekvivalent vanntrykkshøyde i meter (m) som er lik produktet av motivator-bø yens vannfortrenqning når den er helt neddykket i en bølge (m 3) dividert medD umoesvlinderens sirkulere tverrsnitt m^, slik at
6. Flytende bølgekraftomformer som angitt i krav 1, karakterisert ved at sjøvann som løftes av den frem-og tilbakegående pumpe og holdes på et høyt trykk i et sterkt lagringskammer frigis gjennom en eller flere separate reguleringsventiler og utløpsrør etter behov for å drive en eller flere vannturbiner og tilhø rende elektrisi-tetsgeneratorer eller annet hydraulisk utstyr som krever en høytrykksvannkilde, så som maskineri for vannstrålefremdrift eller ferskvannsdestillasjon ved den omvendte osmosemetode.
7. Flytende bølgekraftomformer som angitt i krav 1, karakterisert ved at et høytrykks vannlagrings kammer som skal inneholde det vann som løftes av sjøvanns-pumpen har anordninger for etterfylling av luftrommet ved hjelp av en luftkompressor når det sammentrykkbare medium består av et luftrom.
8. Flytende bølgekraftomformer som angitt i krav 1, karakterisert ved at reaksjonen mellom vannpumpelegemet eller løpet og det kraftdrevne oppad-rétttede stempelslag for stempelet muliggjøres av massen og tregheten i den flytende plattform med oppdriftsmidler i vannivået og ben som strekker seg ned under vannpåvirknings-sonen til en stabiliserende flat bunnplate eller blokk-konstruksjon med stabiliserende ballastvekter, hvilken plate eller blokk kan være kasseformet og fyllt med vann med muligheter for innføring eller utslipning av komprimert luft for å endre vanninnholdet ved regulering av den effektive ballastvekt og dermed oppdriften av den flytende plattform.
9. Flytende bølgekraftomformer som beskrevet i et hvilket som helst av de foregående krav, der hver omformer omfatter et kraftproduserende modul som kan være forbundet med eller gruppert sammen med andre tilsvarende moduler i et stivt rammeverk over vann og der hver modul kan heves pneumatisk vertikalt i rammeverket for vedlikehold eller ettersyn ved å fortrenge vann ved hjelp av komprimert luft fra den hule, kasseformede bunnplate og som, med hjelp fra tilstøtende tilsvarende virkende moduler som den midlertidig forbindes med for å få større løftekraft, kan løftes helt klar av vannet.
10. Flytende vannkraftomformer som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at de individuelle moduier eller sammenkoblede satser av moduler er fortø yd ved at de er festet med fleksible liner til tunge, neddykkbare ballastcessonger som med sin vekt virker som ankere når de fylles med vann og senkes på havbunnen eller kan heves når det er behov for det ved fylling med komprimert luft.
NO842991A 1982-11-29 1984-07-23 Vannkraftomformer NO842991L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8233949 1982-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO842991L true NO842991L (no) 1984-07-23

Family

ID=10534596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO842991A NO842991L (no) 1982-11-29 1984-07-23 Vannkraftomformer

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4603551A (no)
EP (1) EP0151118A1 (no)
AU (1) AU2335884A (no)
GB (1) GB2159214B (no)
NO (1) NO842991L (no)
WO (1) WO1984002162A1 (no)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6132180A (en) * 1992-06-30 2000-10-17 Kojima; Masayuki Automatic pumping apparatus utilizing wave motion
US5349819A (en) * 1993-09-15 1994-09-27 Margittai Thomas B Apparatus for generating high pressure water in response to water weight changes caused by waves
US5473892A (en) * 1993-09-15 1995-12-12 Margittai; Thomas B. Apparatus for generating high pressure fluid in response to water weight changes caused by waves
NL1006933C2 (nl) * 1997-09-04 1999-03-05 Aws Bv Inrichting voor energieomzetting uit golfbeweging.
SE513545C2 (sv) 1998-03-13 2000-10-02 Mikael Pauli Anordning innefattande en långsträckt rörformig kropp som är inrättad att befinna sig i vatten
GB2350866B (en) * 1999-06-11 2001-10-17 Brian Walter Spilman Method for storing fluid-wave energy using the displacement of supporting fluid as a potential energy store
US6448668B1 (en) * 1999-06-30 2002-09-10 Armand Robitaille Vertical-axis wind mill supported by a fluid
GB0004940D0 (en) * 2000-03-02 2000-04-19 Kemp John F Apparatus for deriving energy from waves
US6768217B2 (en) * 2002-02-20 2004-07-27 Ocean Power Technologies, Inc. Wave energy converter system of improved efficiency and survivability
GB2388873A (en) * 2002-05-24 2003-11-26 Ronald Gordon Mackay Tidal power generator with hydraulic cylinders
US7257946B2 (en) 2002-10-10 2007-08-21 Independent Natural Resources, Inc. Buoyancy pump power system
US6953328B2 (en) * 2002-10-10 2005-10-11 Independent Natural Resources, Inc. Buoyancy pump device
CN1717542A (zh) * 2002-10-10 2006-01-04 独立自然资源公司 海洋波浪能量转换器
ES2224832B1 (es) * 2003-01-10 2005-11-01 Pipo Systems, S.L. Sistema de multiple captacion y transformacion complementaria de energia a partir de las olas del mar.
US6930406B2 (en) 2003-02-19 2005-08-16 W. C. Gray Montgomery Tide compensated swell powered generator
US6955049B2 (en) * 2003-05-29 2005-10-18 Krouse Wayne F Machine and system for power generation through movement of water
US6981373B2 (en) * 2004-05-14 2006-01-03 Mark Douglas Robinson Buoyancy engine
NZ534415A (en) * 2004-07-29 2005-11-25 Ronald Murloe Winsloe Modular near-shore wave-powered energy collection system
KR20070108362A (ko) * 2004-12-16 2007-11-09 인디펜던트 내추럴 리소시즈, 인코포레이티드 부력 펌프 파워 시스템
ES2278489B1 (es) * 2005-02-14 2008-06-16 Hidroflot, S.L. Central electrica sumergida para extraccion de energia del oleaje.
US7075190B1 (en) * 2005-02-24 2006-07-11 Lomerson Sr Robert B Tidal power generation
US7432612B2 (en) 2005-02-24 2008-10-07 Lomerson Sr Robert B Water power generator
US7827788B1 (en) 2005-02-24 2010-11-09 Lomerson Sr Robert B Water power generator
US7607862B2 (en) * 2005-08-29 2009-10-27 Thorsbakken Arden L Shoaling water energy conversion device
US8123579B2 (en) * 2006-10-03 2012-02-28 Ocean Power Technologies, Inc. Protection of apparatus for capturing wave energy
US20080217921A1 (en) * 2007-03-09 2008-09-11 Michael William Raftery Wave energy harnessing device
US8093736B2 (en) * 2007-03-09 2012-01-10 The Trustees Of The Stevens Institute Of Technology Wave energy harnessing device
US8454321B2 (en) 2009-05-22 2013-06-04 General Compression, Inc. Methods and devices for optimizing heat transfer within a compression and/or expansion device
EP2433000A2 (en) * 2009-05-22 2012-03-28 General Compression Inc. Compressor and/or expander device
US8125097B1 (en) 2009-08-10 2012-02-28 Lomerson Sr Robert B Electrical generation using vertical movement of a mass
JP5892945B2 (ja) 2009-12-24 2016-03-23 ジェネラル コンプレッション インコーポレイテッド 液圧作動システムの効率を最適化するシステム及び方法
CA2820589A1 (en) 2010-12-07 2012-06-14 General Compression, Inc. Compressor and/or expander device with rolling piston seal
WO2012096938A2 (en) 2011-01-10 2012-07-19 General Compression, Inc. Compressor and/or expander device
US8572959B2 (en) 2011-01-13 2013-11-05 General Compression, Inc. Systems, methods and devices for the management of heat removal within a compression and/or expansion device or system
AU2012205442B2 (en) 2011-01-14 2015-07-16 General Compression, Inc. Compressed gas storage and recovery system and method of operation systems
US8387375B2 (en) 2011-11-11 2013-03-05 General Compression, Inc. Systems and methods for optimizing thermal efficiency of a compressed air energy storage system
US8522538B2 (en) 2011-11-11 2013-09-03 General Compression, Inc. Systems and methods for compressing and/or expanding a gas utilizing a bi-directional piston and hydraulic actuator
US20140145444A1 (en) * 2012-11-28 2014-05-29 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Apparatus and method for wave power generation of underwater type
JP6510227B2 (ja) * 2014-12-17 2019-05-08 株式会社日立製作所 風力発電システム
CN105857532B (zh) * 2015-07-06 2018-04-06 周剑辉 通用海上平台及其浮力调节方法和稳定发电方法
TWI659156B (zh) * 2017-07-25 2019-05-11 國立臺灣師範大學 自動能量產生裝置
CN109915308A (zh) * 2017-12-01 2019-06-21 Z光谱创新设计有限责任公司 一种用于从海浪中产生能量的装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1459775A (en) * 1920-12-07 1923-06-26 William Cramp & Sons Ship & En Pressure-relief valve
US3515889A (en) * 1967-08-14 1970-06-02 Lamphere Jean K Power generation apparatus
US3569725A (en) * 1970-02-09 1971-03-09 Us Navy Wave-actuated power generator-buoy
DE2365197A1 (de) * 1973-12-31 1975-07-10 Igor Fischer Vorrichtung und anlage zur energiegewinnung
AR216286A1 (es) * 1975-07-14 1979-12-14 Gutierrez Atencio F Conjunto hidromotriz transportatable
US4091618A (en) * 1976-06-14 1978-05-30 Jackson Arlyn H Ocean motion power generating system
US4076463A (en) * 1976-10-26 1978-02-28 Mordechai Welczer Wave motor
US4421461A (en) * 1979-09-17 1983-12-20 University Of Delaware Wave-powered desalination of seawater
ES8100703A1 (es) * 1980-01-31 1980-11-01 Hermenegil Sendra Zurita Central electrica maremotriz
US4480966A (en) * 1981-07-29 1984-11-06 Octopus Systems, Inc. Apparatus for converting the surface motion of a liquid body into usable power

Also Published As

Publication number Publication date
GB2159214A (en) 1985-11-27
EP0151118A1 (en) 1985-08-14
GB2159214B (en) 1987-06-03
GB8429824D0 (en) 1985-01-03
AU2335884A (en) 1984-06-18
WO1984002162A1 (en) 1984-06-07
US4603551A (en) 1986-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO842991L (no) Vannkraftomformer
ES2205582T3 (es) Convertidor de energia de las olas.
US9309860B2 (en) Wave energy conversion device
US4204406A (en) Wave energy module 2
US4335576A (en) Wave energy desalinization
US4742241A (en) Wave energy engine
US20090121486A1 (en) Tidal Power System
US8132406B2 (en) Tide activated device to operate a turbine generator
US20180258904A1 (en) Floating moon pool hydraulic pump
JP2012514708A (ja) 海洋波エネルギーを電気に変換する方法及び装置
CN102322387A (zh) 用于转换波能的设备
CN113148039B (zh) 模块化超大型浮式平台
CN202756167U (zh) 浮动平台波浪能储能系统和波浪能发电系统
US4413956A (en) Wave pump apparatus
GB2532074A (en) Wave power converter
CN102900592A (zh) 浮动平台波浪能储能系统和波浪能发电系统
RU2150021C1 (ru) Способ утилизации энергии возобновляющихся источников (варианты) и модуль энергостанции мощностью до мегаватт для его осуществления
US20030019207A1 (en) Wave driven power generation system
GB2414771A (en) A wave power generator apparatus
CN110439790B (zh) 一种可移动的用于海洋能发电工程的泵水设备
GB2031527A (en) A device for extracting hydrodynamic energy from waves
EP2501926B1 (en) Pumps
GB2563108B (en) A wave or swell and gravity powered energy converter fluid pump
GB2401405A (en) A tidal powered device for pumping fluid
GB2423120A (en) Hydraulic ram and resonant oscillator for wave power conversion