PT2310665E - Bomba atuada pelas ondas e meios para a fixar ao fundo do mar - Google Patents
Bomba atuada pelas ondas e meios para a fixar ao fundo do mar Download PDFInfo
- Publication number
- PT2310665E PT2310665E PT09784678T PT09784678T PT2310665E PT 2310665 E PT2310665 E PT 2310665E PT 09784678 T PT09784678 T PT 09784678T PT 09784678 T PT09784678 T PT 09784678T PT 2310665 E PT2310665 E PT 2310665E
- Authority
- PT
- Portugal
- Prior art keywords
- cylinder
- tube
- pump
- piston
- rod
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 22
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007567 mass-production technique Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 235000014102 seafood Nutrition 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations 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
- F03B13/14—Adaptations 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
- F03B13/16—Adaptations 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"
- F03B13/18—Adaptations 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
- F03B13/1885—Adaptations 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
- F03B13/189—Adaptations 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 acting directly on the piston of a pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/144—Wave energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
1
DESCRIÇÃO
"ΒΟΜΒΑ ATUADA PELAS ONDAS E MEIOS PARA A FIXAR AO FUNDO DO MAR"
ANTECEDENTES A presente invenção é referente a um método e a um mecanismo para gerar energia a partir do movimento das ondas numa massa de água, tal como os mares, os oceanos e os lagos. A finalidade desta invenção é permitir a captação da energia renovável das ondas dos oceanos e dos lagos do mundo.
No passado foram propostos diversos dispositivos para atingir esta finalidade. Muito poucos se tornaram comercializados devido a uma ou mais das seguintes razões: 1/ A produção do dispositivo é demasiado cara e por esse motivo incapaz de competir com os meios convencionais de produção energética a partir dos combustíveis fósseis. 2/ Muitos dos dispositivos são de elevada complexidade. Componentes tais como molas, cabos de apetrechos móveis, polias, rolamentos, caixas de engrenagens e outros equipamentos rotativos, controlos elétricos ou eletrónicos, têm todos vidas de serviço limitadas, especialmente em ambiente marinho. 3/ Muitos dos dispositivos tentam gerar a eletricidade no mar e transmiti-la então para terra. A água, especialmente a água do mar e a eletricidade, como a água e o óleo, não se misturam. Qualquer tentativa em fazer isto conduzirá a custos de construção elevados e instabilidade a longo prazo devido a falhas e a problemas de corrosão. 4/ Muitos dispositivos são incapazes de resistir a tempestades e a ondas muito altas. 5/ Muitos dispositivos não tiveram em consideração as exigências de serviço e manutenção a longo prazo que são 2 necessárias para conseguir uma esperança de vida de pelo menos 20 anos, que é a norma na indústria. 6/ Muitos dispositivos requerem a utilização de óleos, metais pesados e outros materiais que, se libertados, podem ser potencialmente prejudiciais ao ambiente.
Consequentemente, existe a necessidade de um sistema e de um método melhorados para gerar energia a partir das ondas em massas de água, que ultrapassem algum ou todos os problemas acima referidos. O estado da técnica anterior que descreve dispositivos para a captação da energia das ondas do mar é extenso. O estado da técnica anterior que é estreitamente relacionado com este dispositivo proposto, é no entanto limitado a alguns exemplos. Os mais relevantes são os seguintes: WINDLE divulga na EP 0265594 uma bomba de movimento de vaivém operada através de boia, que utiliza molas, pesos ou boias com ou sem cabos e polias para atuar o curso de retorno. Windle divulga também as várias configurações de montagem de uma bomba de movimento de vaivém, no que concerne à boia e à base. A bomba pode ser invertida, pode ser montada dentro da boia ou enterrada no fundo do mar ou em outras configurações. JANODY divulga também na FR 2800423 uma mola para atuar o curso de retorno. BURNS divulga na CA 2619100 uma bomba que utiliza um pistão oco, mas propõe apenas a utilização da gravidade para atuar o curso de retorno. ONO divulga na US 4398095 um método hidráulico de atuar o curso de retorno utilizando a diferença da pressão entre o ar na superfície e a pressão da água na profundeza. WOOD divulga na GB 2 428 747 um sistema de energia das ondas com uma boia ancorada a um único cilindro hidráulico.
Similarmente, HICKS et al. divulgam na US 4,326, 840 uma bomba atuada pelas ondas, a qual tem uma boia amarrada a um cilindro hidráulico no fundo do mar. São também 3 divulgados por WINDLE, na US 4,883,411, um método e um mecanismo de bombagem alimentado pelas ondas.
Os sistemas de energia das ondas são divulgados também por MYUNG na GB 2281943 e por SMITH na GB 2445951.
RESUMO DA INVENÇÃO A intenção da presente invenção é que uma bomba atuada pelas ondas esteja colocada isoladamente ou preferivelmente em grupos ou cadeias de múltiplas unidades de bombagem. A tubagem de descarga de cada uma destas bombas seria conectada a um sistema de tubagens de descarga subaquáticas, as quais seriam por sua vez conectadas à costa para entregar a água pressurizada para uma qualquer finalidade, mas preferivelmente com o propósito da geração de eletricidade ou da dessalinização da água do mar. Este método de transmissão de potência é conhecido, um exemplo é a Companhia de Potência Hidráulica de Londres que em 1890 instalou um sistema de tubagens de água pressurizada em Londres, Inglaterra, com a finalidade de transmitir potência de várias estações de bombagem às fábricas e outros utilizadores. A geração de eletricidade e / ou a produção de água dessalinizada a partir da energia hidráulica, é bem compreendida pelas pessoas conhecedoras da técnica.
Esta invenção é uma bomba de movimento de vaivém, conectada ao fundo do mar, que é operada pela força ascendente criada pela flutuabilidade de uma boia que segue uma onda em ascensão na superfície da água, que faz com que o fluido seja expelido da bomba para uma tubagem de descarga. Uma porção deste fluido bombeado é armazenada num acumulador de pressão conectado à tubagem ou tubagens de descarga. Quando a onda desce, uma pequena quantidade do fluido pressurizado na tubagem de descarga regressa à bomba, para ativar o seu curso de retorno e também para manter uma força descendente na boia, de modo que tenda a manter a sua posição verticalmente acima do ponto de 4 conexão no fundo do mar.
De acordo com um primeiro aspeto da presente invenção, é fornecida uma bomba de movimento de vaivém operada por uma boia, conforme definido na reivindicação 1. Compreende: uma boia; um cilindro fechado conectado à boia ou ao fundo do mar, contendo uma entrada de fluido e uma descarga de fluido; um pistão disposto dentro do cilindro e móvel longitudinalmente, tendo o pistão uma passagem que se estende longitudinalmente através do mesmo; uma válvula de retenção do fluido, disposta para comunicar com a passagem através do pistão; uma primeira haste ou tubo conectada ao pistão e estendendo-se através de uma extremidade do cilindro fechado e conectada ainda à boia ou ao fundo do mar; e uma segundo haste ou tubo que tem um diâmetro maior do que o diâmetro da primeira haste ou tubo que se estende através da outra extremidade do cilindro fechado.
As caraterísticas preferenciais são expostas nas reivindicações procedentes.
Numa incorporação, a presente invenção disponibiliza um dispositivo de bombagem de movimento de vaivém disposta de forma deslizante e vedada através de uma extremidade de um cilindro fechado, sendo a outra extremidade da haste ou tubo referidos conectada a uma extremidade de um pistão disposta de forma deslizante e vedada dentro do referido cilindro, tendo este pistão uma passagem entre as extremidades e uma válvula de retenção colocada para comunicar com a referida passagem, conectando a outra extremidade do pistão com uma segunda haste ou tubo de diâmetro maior disposta de forma deslizante e vedada através da outra extremidade do referido cilindro, sendo este último equipado com meios internos e um tubo de descarga, com o cilindro operacionalmente conectado ao 5 fundo do mar.
Numa incorporação alternativa, a presente invenção disponibiliza um dispositivo de bombagem de movimento de vaivém como descrito acima, com a exceção de que a boia é operacionalmente conectada ao cilindro e a primeira haste ou tubo é conectada operacionalmente ao fundo do mar.
Na prática, a boia da bomba é disposta para ser atuada pelas ondas numa massa de água. 0 mecanismo pode ser utilizado numa qualquer massa de água em que as ondas se propagam, incluindo os mares, os lagos, os oceanos, os rios, os estuários ou outros do mesmo género. As referências neste documento a 'mar' e 'fundo do mar', não são limitativas e são entendidas como referências para todas as outras massas de água restantes. A segunda haste ou tubo é preferivelmente um tubo, que disponibiliza uma conduta através da qual o fluido entra e sai do cilindro.
Numa incorporação preferencial, a entrada do cilindro é provida de uma válvula de retenção montada para comunicar entre o exterior e o interior do referido cilindro. A válvula de retenção pode estar numa qualquer posição conveniente na parede do cilindro, preferivelmente numa posição adjacente ou dentro da extremidade do cilindro através da qual passa a segunda haste ou tubo de maior diâmetro.
Numa incorporação preferencial, a segundo haste ou tubo de maior diâmetro é um tubo e a entrada do cilindro compreende uma válvula de retenção montada para comunicar com o interior do referido tubo, onde o interior deste comunica também com o cilindro através de um orifício na parede do tubo. Preferencialmente, o orifício é posicionado junto à conexão do tubo com o pistão.
De acordo com aspetos adicionais da presente invenção, é disponibilizado também um método de captação da energia das ondas como definido na reivindicação 7, na 6 reivindicação 8 ou na reivindicação 9.
Esta invenção é referente também ao método e aos meios de colocação e recuperação do dispositivo.
Esta invenção é referente também ao método e aos meios de proteção do dispositivo durante as tempestades.
Esta invenção é referente também à geometria da boia no que diz respeito à autoproteção de danos causados por tempestades e à captação otimizada da energia das ondas. A invenção aqui divulgada supera todos os inconvenientes das invenções precedentes acima mencionados, como se apresenta de seguida: 1/ A invenção aqui divulgada pode ser construída de materiais e componentes facilmente disponíveis e é fabricada com facilidade, com a utilização de técnicas de produção em massa, sendo que por isso o seu custo será baixo. 2/ A invenção aqui divulgada é de baixa complexidade, com muito poucas peças móveis. 3/ A invenção aqui divulgada não requer nenhum equipamento gerador de energia elétrica no mar. 4/ A invenção aqui divulgada pode ser providenciada para ter pelo menos dois meios de proteção contra tempestades e ondas elevadas. 5/ A invenção aqui divulgada é apropriada para ser construída a partir de materiais geralmente muito duros e duradouros, para assegurar uma vida útil adequada. São também propostos um método e meios de colocação e recuperação do dispositivo, de modo que possam ser prestados serviços de manutenção ou reparação quando necessário. 6/ A invenção aqui divulgada pode evitar a utilização de materiais que são conhecidos como prejudiciais para o meio ambiente.
As incorporações da presente invenção serão agora descritas, apenas como exemplo, com referência aos desenhos 7 de acompanhamento.
Faço agora referência aos desenhos na figura 1, figura 2 e figura 3. A figura 1 é um desenho do conjunto da bomba completo de uma incorporação da presente invenção. A figura 2 é um desenho de uma outra incorporação da bomba da presente invenção. A figura 3 é um desenho ampliado de uma incorporação do mecanismo que conecta ou desconecta a bomba da sua base no fundo do mar.
Relativamente em primeiro lugar à figura 1, descreverei agora em detalhe a bomba e o seu funcionamento. DESCRIÇÃO DA BOMBA
Uma boia (14) que possa ser construída com qualquer material flutuante, incluindo um reservatório que contém ou não um gás. A geometria da boia deve ser grande na sua dimensão horizontal e relativamente pequena na sua dimensão vertical. A boia deve ter uma forma hidrodinâmica de modo a ter o mínimo arrasto na aproximação da água no sentido horizontal. Existem diversas razões para esta configuração. A elevada área superficial permitirá que a boia absorva a energia cinética e potencial das ondas em ascensão. A boia apresentará a sua força máxima de flutuabilidade apenas com uma pequena ascensão da onda. A forma hidrodinâmica minimizará a deslocação lateral da boia provocada pela ação das ondas ou por correntes predominantes, ou quando for submersa durante as tempestades. A boia descrita acima é conectada por elos, ganchos ou cavilhas a um cabo flexível, a uma corrente, haste ou tubo (15) , o qual é ele próprio conectado de uma forma similar a uma extremidade da haste ou tubo (3) . A outra extremidade desta haste ou tubo é conectada rigidamente a uma extremidade do pistão (2). 0 pistão (2) é oco para permitir a passagem do fluido para a válvula de retenção (9) que é montada dentro ou perto do pistão (2). Uma outra haste ou tubo (4), a qual é maior em diâmetro do que a haste ou tubo (3) , é conectada rigidamente à outra extremidade do pistão (2) . Na incorporação preferencial da haste ou tubo da invenção (4) está um tubo com a válvula de retenção (10) montada dentro da sua extensão longitudinal ou na sua extremidade. Numa outra incorporação, descrita abaixo, trata-se de uma haste ou tubo vedado sem uma válvula de retenção. O pistão (2) junto com parte das hastes ou tubos (3, 4) e as válvulas de retenção (9, 10) são fechados no cilindro (1), dentro do qual o pistão (2) pode deslizar livremente. O cilindro (1), que pode ter qualquer comprimento, é fechado nas extremidades exceto para permitir a passagem das hastes ou tubos (3, 4) e tem um colar flutuante (13) preso a uma extremidade. Cada extremidade fechada do cilindro é ajustada com um vedante (7, 8) que pode ser de qualquer tipo incluindo o tipo preferencial de folga controlada. O pistão (2) divide este cilindro (1) em duas câmaras de bombagem (18 e 19) . Os orifícios ou aberturas (11 e 12) permitem a passagem do fluido entre estas câmaras através do pistão oco e da válvula de retenção (9) . A extremidade do cilindro (1) adjacente à haste ou tubo (3) tem uma abertura ou um orifício conectado à tubagem de descarga (5) . A tubagem de descarga (5) pode ser toda flexível ou uma parte rígida e outra parte flexível. A outra extremidade da tubagem de descarga (5) pode ser conectada diretamente à costa ou, na incorporação preferencial, será conectada ao mecanismo que conecta ou desconecta a bomba da sua base no fundo do mar. Este mecanismo será descrito mais tarde, neste texto. Na incorporação preferencial, a tubagem de descarga (21) é conectada a uma válvula de serviço de três vias (29), que é operável remotamente a partir da superfície do mar. É conectado um acumulador de pressão (30) à tubagem ou tubagens de descarga (21) em algum ponto ao longo de seu comprimento. A estrutura de suporte (17) é conectada rigidamente ao cilindro (1) numa extremidade e a 9 uma ligação flexível (16) na outra extremidade. Esta estrutura de suporte (17) pode estar aberta ao mar ou pode incluir um filtro ou resguardo preso à sua superfície. Numa outra incorporação pode ser um cilindro fechado nas suas extremidades com um orifício de entrada (6). Este orifício de entrada pode ser conectado a uma fonte de fluido qualquer ou pode estar aberto ao mar, ou pode ser conectado a um qualquer tipo de equipamento de filtragem ou de pré-tratamento . FUNCIONAMENTO DA ΒΟΜΒΑ
Para explicar melhor o modo de funcionamento desta invenção, eu começarei por assumir que a boia (14) é estática, o acumulador (30) está pressurizado acima da pressão ambiente da bomba, o acumulador (30) está carregado com fluido e a bomba está cheia de fluido. Nestas condições, a válvula de retenção (10) está fechada e a câmara de bombagem (19) é pressurizada pelo acumulador (30) . A câmara de bombagem (18) é também igualmente pressurizada através do pistão (2) . É gerada uma força axial na haste ou no tubo (3) pela diferença de pressão entre as suas extremidades. Uma força axial idêntica, mas oposta, é gerada na haste ou no tubo (4) pela diferença de pressão entre as suas extremidades. A haste ou o tubo (4) é maior em diâmetro do que a haste ou o tubo (3) e, consequentemente, a magnitude da força na haste ou no tubo (4) é maior. A resultante destas forças é uma força líquida descendente sobre a boia operacionalmente conectada (14) . Esta força irá ser compensada por uma porção da flutuabilidade da boia (14) para manter o sistema em equilíbrio. Por este meio, a cadeia de bombagem completa, desde a boia até à base, é mantida em tensão. Se agora assumirmos que uma onda em ascensão atua sobre a boia (14), será gerada uma força ascendente tanto pela energia cinética da água ascendente como pelo aumento da flutuabilidade da boia. Esta força vai superar a força 10 descendente acima mencionada e a boia (14), juntamente com o pistão operacionalmente conectado (2), irá mover-se relativamente ao cilindro (1) , provocando a redução de volume da câmara de bombagem (19) , o fecho da válvula de retenção (9) e, consequentemente, o deslocamento do fluido para dentro da linha de descarga (5) . Simultaneamente, a câmara de bombagem (18) irá aumentar de volume, fazendo com que o fluido entre na mesma através da válvula de retenção (10) e do orifício (11) . Quando a boia atinge o topo da onda e a onda, então, começa a descer, a válvula de retenção (9) abre, a válvula de retenção (10) fecha e a força acima mencionada devido à diferença de diâmetro das hastes ou dos tubos (3 e 4) fará com que o pistão (2) se mova relativamente ao cilindro (1) , num sentido oposto ao do primeiro curso, causando desse modo a expansão da câmara de bombagem (19) e a contração da câmara de bombagem (18). O fluido irá consequentemente passar através do êmbolo oco por via do orifício (11), da válvula de retenção (9) e do orifício (12) desde a câmara de bombagem (18) até à câmara de bombagem (19) . A bomba fica então colocada no estado inicial e pronta para o curso de bombagem seguinte provocado pela próxima onda ascendente. O pistão (2) pode estar em qualquer posição dentro da extensão longitudinal do cilindro (1) quando este próximo curso de bombagem inicia ou termina. Deste modo, a bomba ajusta-se automaticamente a qualquer variação da profundidade da água causada, por exemplo, pelas marés. A válvula de serviço de três vias (29) é utilizada para isolar o dispositivo da restante tubagem ou tubagens de descarga (21) de modo que possa ser recuperada para serviços de manutenção ou reparação.
Remeto-me agora à figura 2.
DESCRIÇÃO DA BOMBA
Esta figura mostra uma outra incorporação do dispositivo, a qual difere na posição da entrada e da 11 válvula de retenção. A descrição é a mesma da descrição da incorporação na figura 1, com exceção das seguintes alterações. Nesta incorporação o orificio de entrada (31) fica localizado no extremo oposto do cilindro (1) da tubagem de descarga (5) . A válvula de retenção de entrada (32) fica localizada dentro ou adjacente a este orificio. A haste ou tubo (4) é uma haste ou um tubo vedado sem uma válvula de retenção. 0 orificio (31) pode ser conectado a uma fonte de fluido qualquer, pode estar aberto ao mar ou pode ser conectado a um qualquer tipo de equipamento de filtragem ou de pré-tratamento. FUNCIONAMENTO DA ΒΟΜΒΑ 0 funcionamento da bomba é o mesmo que na incorporação da figura 1, exceto que o fluido que entra passa agora através do orificio (31) e da válvula de retenção (32) diretamente para a câmara de bombagem (18).
OUTRAS CONFIGURAÇÕES
Qualquer uma das incorporações acima mencionadas pode ser configurada com a bomba numa posição invertida, com a boia operacionalmente conectada ao cilindro e o pistão operacionalmente conectado ao fundo do mar. A haste ou tubo (3) podem ser conectados a uma ligação flexível (16) e o cilindro (1) pode ser conectado a um cabo flexível, corrente, haste ou tubo (15) . A construção e o funcionamento da bomba seriam essencialmente os mesmos anteriormente descritos.
Remeto-me agora à figura 3.
DESCRIÇÃO DO MECANISMO QUE FIXA A BOMBA AO FUNDO DO MAR A figura 3 mostra o mecanismo que pode conectar ou desconectar a bomba da base. A ligação flexível (16), que pode ser uma cavilha, um gancho, uma corrente, um cabo, um elo ou qualquer tipo de componente flexível, conecta o conjunto da bomba a este mecanismo. A outra extremidade da ligação flexível (16) é conectada rigidamente a uma extremidade do pino (25) . 0 12 pino (25) é oco em parte do seu comprimento. A tubagem de descarga (5) é conectada ao pino (25) para comunicar com a sua parte oca. Um orifício (33), localizado mais afastado ao longo do pino, comunica com a parte oca e também com a parte externa do pino. A outra extremidade do pino (25) tem um sulco e é afilada e conectada à linha de atuação (23) gue pode ser um cabo, uma corda ou uma corrente que se estende por via de uma polia (22) e através do passa-cabos no fecho (24) até e além da superfície do mar. 0 recetáculo (26) acomoda este pino (25) e é acomodado com dois vedantes (34) . Entre os vedantes (34) está um sulco anelar no recetáculo (35) que comunica com a tubagem de descarga (21) . 0 fecho (24) roda horizontalmente sobre um pivô e é formado para engatar o sulco no pino (25). No fecho (24) é incorporado um passa-cabos. 0 recetáculo (26) é unido rigidamente à base (27) por uma estrutura de suporte (28). A figura 3 mostra também a base (27), a qual pode ser uma base por gravidade construída em betão, metal ou qualquer outro material denso. A base (27) pode também ser uma âncora de qualquer tipo, incluindo parafusos, pilares e placas que sejam instaladas por baixo do leito marinho.
FUNCIONAMENTO DO MECANISMO QUE FIXA A ΒΟΜΒΑ AO FUNDO DO MAR A base e o mecanismo mostrados na figura 3 são montados no fundo do mar com uma orientação conhecida. Para colocar a bomba, a extremidade superior da linha de atuação (23) é conectada a um barco a motor ou outra embarcação. 0 barco a motor aplica tensão à linha de atuação (23) e assim ao pino (25) e por esse motivo a bomba operacionalmente ligada desce para dentro do recetáculo (26) . 0 barco a motor, mantendo ainda a tensão na linha de atuação (23) , navega num arco em torno do dispositivo. Este movimento do barco a motor causa que a linha de atuação (23) se desvie de encontro à porção do passa-cabos do fecho (24), que desse modo faz com que rode sobre o seu pivô e engate o 13 sulco no pino (25) . A linha de atuação (23) é agora desconectada do barco a motor e unida a um objeto qualquer na superfície, pronta para ser recuperada mais tarde. A recuperação do dispositivo é realizada da mesma forma, com a exceção de que o barco a motor navega num arco no sentido inverso àquele que foi utilizado para colocar o dispositivo, fazendo com que o fecho (24) desengate do sulco no pino (25), libertando assim o dispositivo do recetáculo (26). 0 colar flutuante, figura 1 (13), faz com que a bomba desconectada suba à superfície.
FUNCIONAMENTO DA BOMBA OU DAS BOMBAS DURANTE AS TEMPESTADES
Em algum ponto ao longo da tubagem ou das tubagens de descarga (21), mas depois do acumulador de pressão (30), podem ser instaladas uma ou mais válvulas. Esta válvula ou válvulas podem ser fechadas para impedir que o fluido flua para fora da tubagem de descarga (5) da bomba, impedindo o movimento do pistão (2) no seu curso de bombagem. O fluido pressurizado do acumulador continuará a ativar o curso de retorno, causando consequentemente que a boia (14), a qual é conectada operacionalmente ao pistão (2), desça ao nível da mais baixa depressão entre duas ondas. Quando a onda se elevar, a boia submergirá abaixo dela e desta forma proteger-se-á a si mesma de danos causados pelas elevadas forças que seriam geradas na cristã de uma onda induzida por uma tempestade. Podem também ser montados batentes resilientes dentro do cilindro (1) ou unidos às extremidades do pistão (2), para restringir o movimento deste e consequentemente da boia operacionalmente conectada. 14
REFERENCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO
Esta lista de referências citadas pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente Europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.
Documentos de patente citados na descrição • EP 0265594 A, WINDLE [0006] • FR 2800423, JANODY [0007] • CA 2619100, BURNS [0008] • US 4398095 A, 0N0 [0009] • GB 2428747 A, WOOD [0010] • US 4326840 A, HICKS [0011] • US 4883411 A, WINDLE [0011] • GB 2281943 A, MYUNG [0012] • GB 2445951 A, SMITH [0012]
Claims (9)
1 REIVINDICAÇÕES 1. Uma bomba de movimento de vaivém operada por uma boia, que compreende: uma boia (14); um cilindro fechado (1) conectado à boia (14) ou ao fundo do mar, contendo uma entrada de fluido e uma descarga de fluido; um pistão (2) disposto dentro do cilindro e móvel longitudinalmente, tendo o pistão uma passagem que se estende longitudinalmente através do mesmo; uma válvula de retenção (9) do fluido, disposta para comunicar com a passagem através do pistão; uma primeira haste ou tubo (3) conectada a uma extremidade do pistão (2) e estendendo-se através de uma extremidade do cilindro fechado e conectada ainda à boia (14) ou ao fundo do mar; uma segunda haste ou tubo (4) conectada à outra extremidade do referido pistão e que se estende através da outra extremidade do cilindro fechado; caraterizada pelo facto de que a segunda haste ou tubo (4) tem um diâmetro maior do que o diâmetro da primeira haste ou tubo (3).
2. Uma bomba de acordo com a reivindicação 1, onde a entrada (31) do cilindro (1) é provida de uma válvula de retenção (32) montada para comunicar entre o exterior e o interior do referido cilindro (1).
3. Uma bomba de acordo com a reivindicação 2, onde a válvula de retenção (32) está numa posição adjacente ou dentro da extremidade do cilindro através do qual a segunda haste ou tubo (4) de maior diâmetro passam.
4. Uma bomba de acordo com a reivindicação 1, onde a 2 segunda haste ou tubo (4) de maior diâmetro é um tubo e a entrada (31) do cilindro (1) compreende uma válvula de retenção (32) montada para comunicar com o interior do referido tubo (4), onde o interior deste tubo (4) também comunica com o cilindro (1) através de um orifício (11) na parede do referido tubo (4).
5. Uma bomba de acordo com a reivindicação 4, onde o orifício (11) é posicionado adjacente à conexão do tubo (4) com o pistão (2).
6. Uma bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, onde a conexão ao fundo do mar compreende um pino oco fechado (25), uma extremidade do qual é conectada flexivelmente ao conjunto da bomba e a outra extremidade do referido pino (25) é conectada a uma extremidade de um cabo (23) , sendo este cabo (23) roscado através de um recetáculo (26) ao referido pino (25) , e o mesmo cabo (23) roscado através de uma polia (22) e roscado depois disso através de um passa-cabos, estendendo-se a outra extremidade do cabo mencionado (23) à superfície da água, a referida polia (22) é operacionalmente conectada ao fundo do mar, o referido recetáculo (26) é conectado ao fundo do mar, o referido passa-cabos é conectado a um fecho (24) operacionalmente conectado ao referido recetáculo (26), o referido fecho (24) é preparado de forma que engate ou desengate um sulco no pino mencionado (25), estando a porção oca deste pino (25) conectada e a comunicar com a tubagem de descarga da bomba (5), tendo este pino (25) um orifício (33) entre a parte oca e o seu exterior, e tendo o referido recetáculo (26) passagens (35) interiores para comunicar com o referido orifício (33) no pino mencionado (25) , estando estas passagens (35) conectadas e a comunicar com uma tubagem de descarga adicional (21).
7. Um método para captar a energia das ondas, que 3 compreende a utilização de uma bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, sendo a bomba colocada isoladamente.
8. Um método para captar a energia das ondas, que compreende a utilização de uma bomba de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, sendo a bomba colocada num grupo ou numa cadeia de unidades múltiplas de bombagem.
9. Um método para captar a energia das ondas de acordo com a reivindicação 7 ou com a reivindicação 8, sendo a bomba conectada a um sistema de tubagens de descarga subaquáticas que são conectadas à costa para entregar água pressurizada.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB0812739A GB2461859B (en) | 2008-07-11 | 2008-07-11 | Wave actuated pump and means of connecting same to the seabed |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PT2310665E true PT2310665E (pt) | 2012-05-30 |
Family
ID=39722151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PT09784678T PT2310665E (pt) | 2008-07-11 | 2009-07-10 | Bomba atuada pelas ondas e meios para a fixar ao fundo do mar |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8668472B2 (pt) |
EP (1) | EP2310665B1 (pt) |
JP (1) | JP5574298B2 (pt) |
CN (1) | CN102165182B (pt) |
AP (1) | AP2011005576A0 (pt) |
AT (1) | ATE551523T1 (pt) |
AU (1) | AU2009269812B2 (pt) |
BR (1) | BRPI0915741A2 (pt) |
CA (1) | CA2729927C (pt) |
DK (1) | DK2310665T3 (pt) |
ES (1) | ES2386674T3 (pt) |
GB (1) | GB2461859B (pt) |
HK (1) | HK1155501A1 (pt) |
NZ (1) | NZ590907A (pt) |
PT (1) | PT2310665E (pt) |
WO (1) | WO2010004293A2 (pt) |
ZA (1) | ZA201100662B (pt) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0915779D0 (en) * | 2009-09-09 | 2009-10-07 | Dartmouth Wave Energy Ltd | Improvements relating to wave powered pumping devices |
TWI549864B (zh) | 2010-08-16 | 2016-09-21 | 克托智慧財產企業有限公司 | 海浪能源轉換裝置 |
CN103089530B (zh) * | 2011-11-01 | 2015-07-08 | 徐泽辰 | 波浪能转换装置和波浪能转换系统 |
GB2501239A (en) * | 2012-03-19 | 2013-10-23 | Robert Tillotson | Wave operated pump with secondary chamber providing restoring force |
TWI485321B (zh) | 2012-10-31 | 2015-05-21 | Ind Tech Res Inst | 波浪發電系統及其液壓構件 |
WO2014078064A1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-05-22 | Atmocean, Inc. | Hydraulic pressure generating system |
US9777701B2 (en) | 2013-04-22 | 2017-10-03 | The Regents Of The University Of California | Carpet of wave energy conversion (CWEC) |
AU2014257189A1 (en) * | 2013-04-22 | 2015-12-03 | Mohammad-Reza ALAM | Carpet of wave energy conversion (CWEC) |
CN103291531B (zh) * | 2013-07-02 | 2015-09-30 | 清华大学 | 一种带水舱的波浪能液压泵 |
CN104153937B (zh) * | 2014-07-25 | 2016-10-05 | 浙江大学 | 一种适应潮位变化的波浪能收集装置 |
US9702336B2 (en) * | 2014-10-03 | 2017-07-11 | Stephen J. Markham | Low profile ocean pump array generation station |
US9644600B2 (en) * | 2015-09-29 | 2017-05-09 | Fahd Nasser J ALDOSARI | Energy generation from buoyancy effect |
CN105298731B (zh) * | 2015-10-26 | 2017-10-31 | 清华大学 | 一种浮子式波浪能转换装置 |
CN109562961B (zh) | 2016-06-10 | 2022-05-27 | 欧奈卡技术公司 | 用于通过反渗透对水进行脱盐的系统和方法 |
SE540263C2 (en) * | 2016-06-13 | 2018-05-15 | Novige Ab | Apparatus for harvesting energy from waves |
US10443593B2 (en) * | 2017-02-13 | 2019-10-15 | Walter Chen | Fresh water transport method utilizing anchored buoyant units powered by the changing height of a local tide |
CN107387303A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-24 | 边令仁 | 一种组合笼架式海浪发电装置 |
CN107654333A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-02 | 浙江海洋大学 | 一种液压式波浪发电装置 |
US11156201B2 (en) * | 2018-05-17 | 2021-10-26 | Lone Gull Holdings, Ltd. | Inertial pneumatic wave energy device |
CN108561265A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-09-21 | 上海交通大学 | 一种海上秋千式防波发电装置及其设计方法 |
US10788011B2 (en) | 2018-10-31 | 2020-09-29 | Loubert S. Suddaby | Wave energy capture device and energy storage system utilizing a variable mass, variable radius concentric ring flywheel |
US10837420B2 (en) | 2018-10-31 | 2020-11-17 | Loubert S. Suddaby | Wave energy capture device and energy storage system utilizing a variable mass, variable radius concentric ring flywheel |
US11001357B2 (en) * | 2019-07-02 | 2021-05-11 | Raytheon Company | Tactical maneuvering ocean thermal energy conversion buoy for ocean activity surveillance |
SE543965C2 (en) * | 2020-02-20 | 2021-10-12 | Novige Ab | Power take-off apparatus and wave energy converter for harvesting energy from waves |
KR102375024B1 (ko) * | 2020-11-25 | 2022-03-17 | 한국전력공사 | 파력 펌프 보조형 해수 양수발전 시스템 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2605712A (en) * | 1948-11-06 | 1952-08-05 | Atlantic Refining Co | Hydraulic pumping system for producing from overlying reservoirs |
US2901980A (en) * | 1957-03-22 | 1959-09-01 | James M Jordan | Foot pump |
US3078804A (en) * | 1959-06-08 | 1963-02-26 | Kobe Inc | Fluid operated pump system with external pump passages |
US4076463A (en) * | 1976-10-26 | 1978-02-28 | Mordechai Welczer | Wave motor |
US4326840A (en) * | 1980-03-10 | 1982-04-27 | University Of Delaware | Wave driven pump |
US4382716A (en) * | 1981-03-02 | 1983-05-10 | Troy Miller | Blowout recovery system |
FR2518639A1 (fr) * | 1981-12-21 | 1983-06-24 | Inst Francais Du Petrole | Procede de recuperation de composes polymetalliques rejetes par une source hydrothermale sous-marine et dispositifs pour la mise en oeuvre |
JPS60261982A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Yasuhiro Manabe | 波力原動機 |
US4754157A (en) * | 1985-10-01 | 1988-06-28 | Windle Tom J | Float type wave energy extraction apparatus and method |
US4883411A (en) * | 1988-09-01 | 1989-11-28 | Windle Tom J | Wave powered pumping apparatus and method |
US5179837A (en) * | 1991-04-02 | 1993-01-19 | Sieber J D | Wave powered energy generator |
WO1994015096A1 (en) * | 1991-04-02 | 1994-07-07 | Sieber Joseph D | Wave powered energy generator |
KR950010463B1 (ko) * | 1992-05-22 | 1995-09-18 | 임명식 | 바다의 파도를 이용한 파력 발전장치 |
US5842838A (en) * | 1996-11-04 | 1998-12-01 | Berg; John L. | Stable wave motor |
WO1999013238A1 (es) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Ismael Rego Espinoza | Maquina para producir energia cinetica |
US6392314B1 (en) * | 1997-12-03 | 2002-05-21 | William Dick | Wave energy converter |
CN1274045A (zh) * | 1999-05-18 | 2000-11-22 | 张振文 | 水电设备及其发电方法 |
FR2800423B1 (fr) * | 1999-10-27 | 2002-05-03 | Jean Marc Albert Janody | Pompe a piston aspirante-refoulante immergee pour liquides activee par l'energie d'agitation de son milieu d'immersion |
GB2428747B (en) * | 2005-08-02 | 2009-10-21 | Seawood Designs Inc | Wave energy conversion system |
EP1945938A4 (en) * | 2005-08-17 | 2014-07-30 | Ceto Ip Pty Ltd | WAVE ENERGY CONVERSION |
AU2006320515C1 (en) * | 2005-12-01 | 2012-03-01 | Ocean Power Technologies, Inc. | Wave energy converter utilizing internal reaction mass and spring |
GB2453670B8 (en) * | 2007-01-25 | 2009-10-21 | Dartmouth Wave Energy Ltd | Hydro column |
CA2631297A1 (en) * | 2008-05-14 | 2009-11-14 | Gerald J. Vowles | Wave-powered, reciprocating hose peristaltic pump |
AU2009246158A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Ocean Energy Systems, Llc | Wave energy recovery system |
-
2008
- 2008-07-11 GB GB0812739A patent/GB2461859B/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-07-10 AP AP2011005576A patent/AP2011005576A0/xx unknown
- 2009-07-10 DK DK09784678.6T patent/DK2310665T3/da active
- 2009-07-10 CA CA2729927A patent/CA2729927C/en active Active
- 2009-07-10 BR BRPI0915741A patent/BRPI0915741A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2009-07-10 EP EP09784678A patent/EP2310665B1/en not_active Not-in-force
- 2009-07-10 CN CN200980134568.XA patent/CN102165182B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-07-10 US US13/002,317 patent/US8668472B2/en active Active
- 2009-07-10 PT PT09784678T patent/PT2310665E/pt unknown
- 2009-07-10 AU AU2009269812A patent/AU2009269812B2/en not_active Ceased
- 2009-07-10 NZ NZ590907A patent/NZ590907A/en not_active IP Right Cessation
- 2009-07-10 AT AT09784678T patent/ATE551523T1/de active
- 2009-07-10 ES ES09784678T patent/ES2386674T3/es active Active
- 2009-07-10 JP JP2011517231A patent/JP5574298B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2009-07-10 WO PCT/GB2009/001718 patent/WO2010004293A2/en active Application Filing
-
2011
- 2011-01-26 ZA ZA2011/00662A patent/ZA201100662B/en unknown
- 2011-09-12 HK HK11109619.9A patent/HK1155501A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2729927C (en) | 2017-05-16 |
EP2310665B1 (en) | 2012-03-28 |
NZ590907A (en) | 2012-06-29 |
WO2010004293A2 (en) | 2010-01-14 |
WO2010004293A3 (en) | 2011-04-14 |
ES2386674T3 (es) | 2012-08-24 |
GB2461859B (en) | 2010-08-04 |
JP2011527402A (ja) | 2011-10-27 |
AU2009269812B2 (en) | 2012-09-06 |
AP2011005576A0 (en) | 2011-02-28 |
GB0812739D0 (en) | 2008-08-20 |
US8668472B2 (en) | 2014-03-11 |
ATE551523T1 (de) | 2012-04-15 |
CN102165182B (zh) | 2014-02-26 |
BRPI0915741A2 (pt) | 2015-11-03 |
ZA201100662B (en) | 2011-10-26 |
JP5574298B2 (ja) | 2014-08-20 |
US20110097220A1 (en) | 2011-04-28 |
AU2009269812A1 (en) | 2010-01-14 |
GB2461859A (en) | 2010-01-20 |
EP2310665A2 (en) | 2011-04-20 |
DK2310665T3 (da) | 2012-07-16 |
CA2729927A1 (en) | 2010-01-14 |
CN102165182A (zh) | 2011-08-24 |
HK1155501A1 (en) | 2012-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PT2310665E (pt) | Bomba atuada pelas ondas e meios para a fixar ao fundo do mar | |
KR970003599B1 (ko) | 파동력을 이용한 펌핑장치 및 펌핑방법 | |
US8308449B2 (en) | Wave energy converter | |
US20090121486A1 (en) | Tidal Power System | |
US10648447B2 (en) | Mechanical system for extracting energy from marine waves | |
EP3869028B1 (en) | Power take-off apparatus for a wave energy converter and wave energy converter comprising the same | |
EP2606225A1 (en) | Wave energy conversion | |
NO782823L (no) | Boelgekraftmaskin. | |
ES2544588T3 (es) | Sistema de interconexión eléctrica entre al menos un generador de energía eléctrica y un sistema de transferencia de energía eléctrica, en un entorno marino | |
GB2469120A (en) | System and method of transferring water to shore | |
US9890762B2 (en) | Positive boyancy hydraulic power system and method | |
NO814143L (no) | Energi-genereringssystem. | |
IE20180213A1 (en) | A wave-lock marine energy converter | |
IE20180213A2 (en) | A wave-lock marine energy converter | |
CN108798985B (zh) | 具有安全结构的组合笼架式海浪发电装置 | |
ES2781120T3 (es) | Sistema de extracción de energía cinética y potencial de las olas del mar | |
RU2080478C1 (ru) | Волновая энергетическая установка | |
WO2024085767A1 (en) | Wave energy converter system | |
IE20210189A1 (en) | A Wave Latching Full-Length Hollow Shaft Marine Energy Converter for Scalable Energy Conversion and Storage | |
AU2013203503A1 (en) | Wave Energy Conversion | |
CN111927695A (zh) | 一种波浪或潮汐发电装置 | |
BG112125A (bg) | Метод и устройство за получаване на електрическа енергия от морски вълни чрез комплекс поплавъци, свързани с плаваща подводна платформа | |
KR20120025752A (ko) | 공기류를 활용한 무동력 양수 시스템 | |
KR20090092794A (ko) | 동적 유체 에너지 변환 시스템 및 그 이용 방법 |