SE1530038A1 - Vågkraftverk - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett vågkraftverk (1) för omvandling och lagring av energi ur vågor i ett hav eller en sjö, vilket vågkraftverk innefattar en energiabsorberande enhet (2) innefattande en första flytkropp (5) ansluten till en motvikt (6) via en drivlina (7) och ett drivhjul (15), en kraftgenererande enhet (3) innefattande minst ett kraftaggregat (9) för generering av vågkraft, anslutet till en drivaxel (10) och en kraftackumulerande enhet (4) innefattande minst en kraftackumulator (11) för lagring av genererad vågkraft, varvid den kraftgenererande enheten (3) och den kraftackumulerande enheten (4) är anordnade i en andra flytkropp (12) fast förankrad under den första flytkroppen (5), varvid drivlinan (7) är ansluten till nämnda minst ett kraftaggregat (9) via drivhjulet (15) och en kopplings- och växlingsenhet (16) anordnade på drivaxeln (10) för drivning av nämnda minst ett kraftaggregat (9) via drivlinans (7) upp- och nedåtgående rörelser i takt med vågrörelserna.Fig. 1.

Description

VÅGKRAFTVERK TEKNISKT OMRÅDE Föreliggande uppfinning avser ett vågkraftverk föromvandling och lagring av vågenergi.

BAKGRUND OCH TEKNIKENS STÅNDPUNKT Vågenergi, även kallad blå energi, utgör en i huvudsak outnyttjad energikälla för utvinning av miljövänlig och förnybar energi i form av el-kraft. Utvinning av energi ur havsvågor via vågkraftverk är den metod som har störst potential jämfört med andra metoder baserat på tidvattenskillnader, temperaturskillnader eller skillnader15-20 gånger mer energi per kvadratmeter jämfört med vind och i saltvattenkoncentration. Havsvågor innefattar sol. Enligt IEA är den globala potentialen för vågenergimellan 8000 och 80 000 TWH. del av Genom att utnyttja en mindre den potentiellt tillgängliga vågenergin kan omställningen från dagens fossilbaserad kraftproduktion till en ndljövänlig förnybar elkraftproduktion baserad på Vågenergi, kraftigt påskyndas.Problem som måste beaktas vid konstruktion av ettvågkraftverk innefattar slitage eller skador som kan uppkomma på grund av strömmande vatten och korrosiv miljö,eller på grund av kollision med fartyg etc. Även om ettvågkraftverks miljömässiga konsekvenser för omgivningenbedöms som små näste eventuella negativa effekter på demarina systemen beaktas. Ett ytterligare problem som börbeaktas är de höga anläggningskostnaderna.Enligt nyligen publicerade brittiska sammanställningarligger kostnaden, idag, för en fullskale-prototyp på mellan70 000- 100 000 svenska kr/kW. En 10 MW vågkraftverksfarmbedöms kosta mellan 500-600 miljoner (50 000-60 000 kr/kW) enligt samma källa.

Det förekommer några olika typer av 'vågkraftverk, såsoms.k. vattencylindrar (OWC). En OWC är en luftbehållare, vanligen exempelvis vågkraftverk baserade på oscillerande en vertikalt stående cylinder, som är öppen på undersidanmot vattenytan, och som har ett luftutlopp via en turbin påovansidan av cylindern. När en våg träffar cylindern stigervattennivån i varvid luft inne i cylindern, cylindern komprimeras så att lufttrycket driver turbinen.

En annan vanlig typ av vågkraftverk bygger på samman-koppling av många flytkroppar, s.k. multisegmentstrukturer, vilka är anordnade vinkelrätt mot inkommandevågor. Flytkropparna är sammankopplade via ledadeförbindningar, vilka tillåter flytkropparna att röra sigrelativt varandra. Flytkropparnas relativa rörelser, vilkaär koncentrerade till de ledade förbindningarna mellan flytkropparna, utnyttjas för trycksättning av hydrauliskakolvar, vilka driver en fluid genom en motor, vilken i sin tur driver en el-generator.

En tredje typ av vågkraftverk utnyttjar energin i upp- ochnedåtgående rörelser i en flytkropp genom att använda ettarrangemang med drivlinor kopplade mellan flytkroppen och en förankringspunkt och/eller en motvikt via en eller flera kraftgenererande anordningar, såsom exempelvis el-generatorer för produktion av el-ström.I patentdokumentet US20l4l520l5 Al, figur l, beskrivs ett vågkraftverk av sist nämnda typ. Vågkraftverket 10, fig. l100, en ackumulerande enhet 200 och en kraftgenererande enhet 300 innefattar en energiabsorberande enhet energi-anordnade i en ytbaserad flytkropp 20. Via en drivlina 32,och en rotortrumma 120 i den energiabsorberande enheten 100till ettbottenfundament 30, alternativt till en förankringsboj 30a, 30b. är den ytbaserade flytkroppen 20 ansluten Via en andra drivlina 42 och en andra rotortrumma 40 i den200 ärflytkroppen 20 även ansluten till en motvikt 40. kraftackumulerande enheten den ytbaseradeDrivningenav de två kraftgenererande rotortrummorna l20,230 bestämsav flytkroppens 10 upp- och nedåtgående rörelse relativt bottenfundamentet 30 och relativt motvikten 40.

Ett problem med nämnda vågkraftverk är flytkroppens storatröghet, vilket innebär låg eller ingen nyttjandegrad avvågkraftverket vid liten våghöjd.

Ett ytterligare problem är arrangemanget med drivlinor mellan de två kraftgenererande rotortrummorna l20,230 och bottenfundamentet 30 resp. motvikten 40, vilket görvågkraftverket komplext.Ett ytterligare problem är att vågkraftverket saknar möjlighet till mellanlagring av energi för utjämning av variationer i våghöjd/vågintensitet.

UPPFINNINGENS SYFTE OCH DESS SÄRDRAGEtt ett vågkraftverk med hög nyttjandegrad även vid liten till huvudändamål med föreliggande uppfinning är medelhög våghöjd/vågintensitet.

Ytterligare ändamål med uppfinningen är: ett vågenergi/kraft till utjämning av vågkraftverk med möjlighet mellanlagring av för variationer i kraftproduktionen vid variationer i våghöjd/vågintensitet, ett enkelt vågkraftverk med få rörliga delar som enkelt kanunderhållas,ett vågkraftverk som enkelt kan kopplas ihop med andra vågkraftverk till större vågkraftsanläggningar, ett vågkraftverk anpassat för svåra miljöer inkl. korrosion från havsvatten.

Nämnda ändamål, samt andra här ej på ett tillfredställande anges i de föreliggande självständiga patentkraven. uppräknade syften, tillgodoses sätt genonl vad som Föredragna utföringsformer av uppfinningen anges i de osjälvständiga patentkraven.

Således, enligt föreliggande uppfinning, har man åstad- kommit ett vågkraftverk med hög nyttjandegrad vid små till medelstora vågor, för omvandling och lagring av vågenergi ur ett vattensystem, t ex hav, sjöar, älvar, floder.

Enligt en första föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar vågkraftverket: en energiabsorberande enhet innefattande en första flytkropp ansluten till en vertikaltvia hängande motvikt en drivlina och ett drivhjul, en kraftgenererande enhet innefattande minst ett kraftaggregat för omvandling av vågenergi anslutet till en drivaxel, ochen kraftackumulerande enhet innefattande minst enkraftackumulator för lagring av omvandlad vågenergi, varvid den kraftgenererande enheten och den kraftackumulerandeenheten är anordnade i ett centralt hålrum i entoroidformad andra flytkropp fast förankrad under denförsta flytkroppen, varvid drivlinan är ansluten tillnämnda minst ett kraftaggregat via drivhjulet och enkopplings- och växlingsenhet anordnade på drivaxeln för varvid nämndael- generatorer med motsatt rotationsriktning relativt varandra drivning av nämnda minst ett kraftaggregat, minst ett kraftaggregat innefattar två motriktade anordnade på drivaxeln för växelvis generering av el-ström via drivlinans upp- och. nedåtgående rörelser i takt med vågrörelserna, varvid drivaxeln, drivhjulet, omkopplings- och växlingsenheten, nämnda minst ett kraftaggregat och nämnda minst en kraftackumulator är anordnade i en behållare i det centrala hålrummet av den toroidformade andra flytkroppen, och varvid nämnda minst en kraft-ackumulator innefattar minst två laddningsbarabattericeller för lagring av el-ström från de tvåmotriktade elgeneratorerna.

Ytterligare föredragna utföringsformer anges nedan: Enligt en andra föredragen utföringsform är drivaxeln, kopplings- och växlingsenheten och drivhjulet anordnade iett lagerhus, fast monterat i behållaren.Enligt en tredje föredragen utföringsform är behållaren ärlöst anordnad och vilar på ett säte anordnat på den nedredelen av det centrala hàlrummets inre nmntelyta, via en fläns på behållarens nedre gavel.

Enligt en fjärde föredragen utföringsform innefattar nämndaminst ett kraftaggregat två nmtriktade kompressionspumpar för komprimering av luft.

Enligt en femte föredragen utföringsform innefattar nämnda minst en tre förluft, tryckbehållarna är anordnade i den toroidformade delen av kraftackumulator yttre tryckbehållare lagring av komprimerad varvid de tre yttre den andra flytkroppen.

Enligt en sjätte föredragen utföringsform innefattar de tre yttre tryckbehållarna vattentäta elastiska inre tryckbehållare för lagring av den komprimeraden luften.

Enligt en sjunde föredragen utföringsform är de tre yttreåtskilda innefattande tryckbehållarna från varandra via tre flytbehållare,cellplast. flytelement, innefattande Enligt en åttonde föredragen utföringsform är drivlinan ärvridbart monterad på undersidan av den första flytkroppen via en vridkoppling.

Enligt en nionde föredragen utföringsform är den andra flytkroppen fast förankrad till ett bottenfundament på havs- eller sjöbotten via minst en förankringsvajer.

Enligt en tionde föredragen utföringsform är förankrings-vajerns ena ände är fast anordnad på en första fästpunkt påden andra flytkroppens undersida och den andra ändan ärlöstagbart anordnad pà en andra fästpunkt anordnad på denandra flytkroppens ovansida, varvid förankrings-vajerntill fästpunkten via en lastögla anordnad på betongfundamentet löper från den första fästpunkten den andra och via en hålgenomföring i en av flytbehållarna.

FÖRDELAR OCH EFFEKTER MED UPPFINNINGENUppfinningen innebär en rad fördelar och effekter, varvid de viktigaste är: Vågkraftverket har hög nyttjandegrad även vid liten tillvilketkraftverket kan vara i drift hela tiden utom vid absolut medelhög våghöjd/vågintensitet, innebär att våg-stiltje.

Vågkraftverket är flexibelt och modulärt uppbyggt, vilket innebär: att antalet kraftgenererande delar enkelt kan varieras och bytas ut,att vàgkraftverket enkelt kan kopplas ihop med andravågkraftverk till större eller mindre vågkraftverks- anläggningar med hänsyn till faktorer som platstillgång, behov av el-kraft och miljö.

Vågkraftverkets konstruktion möjliggör mellanlagring av vågenergi vid variationer i våghöjd/intensitet, exempelvisi form av el-ström i laddningsbara batterier eller i form av komprimerad luft i tryckbehållare.

Vàgkraftverket innefattar inga delar ovanför vattenytan som kan skada djurliv, orsaka buller eller på annat sätt vara störande eller utgöra en risk för aktiviteter på vattenytan.

Vågkraftverket är underhållsvänligt genom att inga under- vattens- eller höghöjdsarbeten krävs. Underhàllsarbetenutförs vid vattenytan genom att vågkraftverkets förankringtill ettvågkraftverket hissas upp till havsytan under kontrollerade enkelt flyttas bottenfundament kan frikopplas, varvid former. Vågkraftverket kan därigenom, även, eller skrotas den dag det blir aktuellt.

Vàgkraftverket är i princip oberoende av havsdjup vilketinnebär att vågkraftverket kan placeras där vågförhållanden är som bäst.

Uppfinningen har definierats i de efterföljande patent- kraven och skall nu något närmare beskrivas i samband medbifogade figurer.

Ytterligare fördelar och effekter kommer att framgå vid studiunl och beaktande av' den följande, detaljerade beskrivningen av uppfinningen under samtidig hänvisning till bifogade tio ritningsfigurer, fig. l till fig. 10, där; Fig. l visar schematiskt ett vågkraftverk för absorption, omvandling och lagring av vågenergi, innefattande en energiabsorberande enhet innefattandeen första flytkropp ansluten till en motvikt via en drivlina och en kraftgenererande enhet för produktion Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig. av kraft ur absorberad vågenergi samt enkraftackumulerande enhet för lagring av produceradkraft, varvid den kraftgenererande enheten. och denkraftackumulerande enheten är anordnade i en isoleradbehållare i en andra fast förankrad flytkropp underden första flytkroppen. 2 visar schematiskt ett axiellt snitt, sedd frånsidan, av den isolerade behållaren enligt figur l,varvid drivlinans och drivhjulets anslutning till el-generatorerna liksom battericellernas placering i den isolerade behållaren framgår. 3 visar schematiskt ett radiellt snitt, sedduppifrån, av den vattentäta behållaren enligt figur2. 4 visar schematiskt ett axiellt snitt, sett från sidan, av den andra toroidformade flytkroppen enligtfigur l, varvid tryckluftsbehållarnas utformning och förankringsvajerns infästning framgår. ett radiellt sedduppifrån, av den andra flytkroppen enligt figur 4. visar schematiskt snitt, 6 visar schematiskt en vy av en vågkraftanläggning,sedd verksenheter uppifrån, innefattande minst sex vågkraft- via vattentätaelkablarluftledningar, och via flexibla rörkopplingar. sammankopplade rörförband, innefattande och tryck- 7 visar schematiskt ett tvärsnitt av ett rörförbandinnebördsel-kablar i enligt figur 6, varvid placering av tryckluftledningar och rörförbandet framgår.

Fig. 8 visar schematiskt ett axiellt snitt, sett från sidan, av den flexibla rörkopplingen enligt figur 7,varvid rörkopplingens utformning med spiralfjäder och låssprintar framgår.

Fig. 9 visar schematiskt ett axiellt snitt, sett från sidan, av en alternativ utföringsform. av rörkopplingen enligt figur 8.

Fig. 10 visar schematiskt ett axiellt snitt, sett från sidan, av låssprintens genomföring i rörkopplingen enligt figur 9.

DETALJERAD UTFÖRANDEBESKRIVNING Figur l-3 visar ett vågkraftverk l enligt uppfinningen anordnat för användning enskilt eller i kombination. med andra vågkraftverk. Vågkraftverket l innefattar en energiabsorberande enhet 2, en kraftgenererande enhet 3 ochenhet 4, för en kraftackumulerande även benämnd energi- ackumulerande enhet omvandling och lagring av vàgenergi.enheten 2 innefattar en första Den energiabsorberande ytbaserad flytkropp 5, även benämnd flottör, företrädesvisutformad som en elastisk sfär och tillverkad i hàrdplastAlternativt metall, för att klara korrosiv sjö- eller havsmiljö. kan flytkroppen 5 tillverkas i en rostfri exempelvis rostfri stål.

Den första flytkroppen 5 är ansluten till en vertikalt hängande motvikt 6 via en drivlina 7. Drivlinan 7 är ansluten till den kraftgenererande enheten 3 via ettdrivhjul 15.

Den kraftgenererande enheten 3 innefattar minst ettkraftaggregat 9, vilket i ett första utförande av vàgkraftverket l, figur 2 och 3, utgörs av två motriktade till en vilken via drivhjulet 15 och drivlinans 7 el-generatorer 27 vars rotoraxlar är anslutnadrivaxel 10, rörelser driver de två motriktade el-generatorer 27.

Till drivaxeln 10 är det anordnat en mekanisk kopplings-och växlingsenhet 17 anordnad så att de två motriktade el-generatorerna 26 drivs, växelvis,takt Kopplings- och växlingsenheten 17, av drivlinans 7 upp- och nedåtgående rörelser, i med havets vågrörelser. som är av standardtyp,beskrivs inte närmare i den fortsatta texten.motriktade här två Med två elektriska el-generatorer 27 avses generatorer vilkas rotoraxlar har motsatt rotationsriktning relativt varandra, för att generera enlikriktad el- generatorerna 27 vid den växelvisa in- och urkopplingen av ström och spänning ut från de två de två el-generatorerna 27.

I ett urkopplingen av de två el-generatorerna 27 är det anordnat alternativt utförande, ej visat, av in- och två diodbrytare, även benämnda kraftdioder, på respektive el-generators 27 utgång. Diodbrytarna, vilka är spänningsstyrda, registrerar spänningen för respektive el- generator 27 och kopplar ur respektive kopplare in el- generatorerna 27 när el-generatorernas 27 spänning sjunker respektive stiger mot ett förutbestämt värde nära nollvolt.Den kraftackumulerande enheten 4 innefattar minst en kraftackumulator 11. Den kraftgenererande enheten 3 och den kraftackumulerande enheten 4 är anordnade i en andra flytkropp 12, anordnad under den första flytkroppen 5.

Den andra flytkroppen 12 är fast förankrad till havs- ellersjöbotten 13kätting. via minst en förankringsvajer 14 eller 11 Den andra flytkroppen 12 är ring- eller toroidformad, företrädesvist med kvadratiskt tvärsnitt, varvid den kraftgenererande enheten 3 och den kraftackumulerande enheten 4 är anordnade i en, huvudsakligen vattentät,isolerad och företrädesvist cylinderformad behållare 8 iden andra flytkroppens 12 centrala hålrum 29. I ett andra utförande, figur 4 och 5, är den kraftackumulerande enheten 4 anordnad inne i flytkroppens 12 toroidformade del. kraft- ackumulerande enheten. 4 anordnad både i flytkroppens 12 Enligt en alternativ utföringsform är den centrala hålrum 29 och i flytkroppens 12 toroidformade del.

Den andra flytkroppen 12 är tillverkad i ett korrosions-ettkompositmaterial, såsom exempelvis polyeten. Alternativt ärtillverkad i ett metalliskt material, såsom exempelvis stål eller aluminium. beständigt material, företrädesvist plast- eller den andra flytkroppen 12 Drivaxeln 10, kopplings- och och drivhjulet 15 är växlingsenheten 17 anordnade i ett lagerhus 18, axiellt monterat i. den vattentäta cylinderformade behållaren 8 i det centrala hålrummet 29. De två motriktade el-generatorerna 27 är anslutna till drivaxeln 10 viakopplings- och växlingsenheten 17, vilken styr de två el-generatorerna 27 i takt med drivlinans 7 upp- ochnedåtgående rörelser, så att de två el-generatorerna 27, växelvis, kopplas in och ur varje gång drivaxelns 10 rotationsriktning växlar.

Den vattentäta isolerade behållaren 8 är löst anordnad påett säte 22 på den nedre delen av det centrala hålrummets29 inre mantelyta 30 och vilar på sätet 22 via en fläns 21 anordnad på den vattentäta behållarens 8 nedre gavel.

För att förhindra att vrid- eller rotationskrafter överförs från den första flytkroppen 5 till drivhjulet 15, via 12 drivlinan 7, är drivlinan 7 vridbart monterad på undersidan av den första flytkroppen 5 via en rostfri vridkoppling 16.

Drivlinans 7 passage till och från lagerhuset 18 går viatvå genomföringar i. den vattentäta behållaren 8 och viatvå, i huvudsak, vattentäta packningshus 26 anordnade påovansidan och undersidan av den vattentäta behâllarens 8anslutning till de två genomföringarna. Packningshusen 26innefattar två rullager 19,20 för styrning och fixering av(XY-planet). Det förstax-led och det anordnat ovanför det första rullagret 20 i drivlinan 7 i horisontalplanet rullagret 19 styr drivlinan 7 i andra rullagret 19, packningshuset 26, styr drivlinan 7 i y-led, vinkelrät mot x-riktningen.

Drivlinan '7 är, företrädesvis, utförd i. ett korrosions- beständigt syntetiskt material, såsom exempelvis nylon, plast eller kolfiber. Alternativt utgörs drivlinan 7 av enrostfri stålvajer.enheten 4 innefattar minst en Den kraftackumulerande vilken i förstafigur 2 och 3,åtta, och/eller laddningsbara battericeller 23 för lagring av genererad el- kraftackumulator ll, enlighet med det utförandet, utgörs av minst två, företrädesvist serie- parallellkoppladekraft från de två motriktade el-generatorerna 27. De minsttvå laddningsbara battericellerna 23, vilka företrädesvisär av standardtyp, är anordnade i anslutning till de två el-generatorerna 27 i den vattentäta behållaren 8.

El-generatorerna 27 är anslutna till battericellerna 23 via el-kablar 25, kontaktdon 24 och en spänningsstyrdreglerenhet 28. Fördelningen av laddningström tillbattericellerna 23 styrs via den spänningsstyrda reglerenheten 28. 13 På sidan av den andra flytkroppen 12 är det anordnat etteller flera vattentäta el-uttag i en kopplingshylsa 64 tillVia de externa el-kablarna 51 kan el-kraft distribueras till ett vilka externa el-kablar 51 kan anslutas, figur 4-5.externt el-nät för vidare distribution till el-konsumenter, eller till en extern lagringsenhet för lagring av el-kraft.

I en vågkraftverksanläggning bestående av ett större antal ihopkopplade vågkraftverk 1, kan de nämnda eluttagen även användas för utjämning av variationer i el-kraft-produktionen mellan de enskilda vågkraftverken 1.För extern lagring av el-kraft används lämpligen stora batterienheter anordnade i vattentäta behållare på land eller i torn fast förankrade ute på havet.

I ettkraftaggregatet 9 andra utförande av kraftaggregatet 9, innefattar två motriktade kompressionspumpar, ej visat, för komprimering av en fluid, exempelvis luft ellervatten, företrädesvist luft. De två motriktadekompressionspumparna är anslutna till och drivs av drivaxeln 10 på motsvarande sätt som de två motriktade el- generatorerna 27 i det första utförandet.

I ett kraft- aggregatet 9 en motriktad el-generator 27 och en motriktad tredje utförande, ej visat, innefattar kompressions- eller hydraulpump för komprimering av luftoch för generering av elektricitet. El-generatorn 27 och kompressionspumpen är anslutna till och drivs av drivaxeln på motsvarande sätt som de två motriktade el-generatorerna 27, i det första utförandet.I ett fjärde utförande av kraftaggregatet 9, ej visat, innefattar kraftaggregat 9 en linjär elektrisk generator,vilken drivs av en kolv ansluten till ett andra drivhjul på drivaxeln, varvid kolvens linjärrörelse, via en kopplingsenhet, driver linjärgeneratorn periodiskt i. takt 14 För direkt- överföring av el-kraft till ett externt el-nät är det även med drivlinans upp- och nedåtgående rörelse. anordnat en lik- och växelströmsomriktare.

I ett femte utförande av kraftaggregatet 9, ej visat,innefattar kraftaggregatet 9 en linjär kompressions- ellerhydraulpump för produktion av tryckluft, vilken drivs avlinjärrörelsen hos en kolv på motsvarande sätt som i detfjärde utförandet.

Den komprimerade luften lagras i en ellertryckbehållare 31, den kraftackumulerande enheten 4 i den toroidformade delen flera,företrädesvist tre, vilka är anordnade i av den andra flytkroppen 12, figur 4 och 5.

Tryckbehållarna 31 fylls på via reglerstyrda tryckluft- ledningar 32 anordnade mellan kompressionspumparna och tryckbehållarna 31, tryckluftflödet kompressionspumparna till tryckbehållarna 31 styrs/regleras varvid från via tryckstyrda reglerenheter, ej visade.

För lagring av komprimerad luft i externa lagringsenheter är det anordnat vattentäta tryckluftsuttag i kopplings-hylsor 64 anordnade på sidan av den andra flytkroppen 12,till vilka en eller flera externa tryckluftsledningar 52kan anslutas, figur 4,5 och §.

För lagring av större mängderflexibla vilka exempelvis kan utgöras av ballonger i plast, komprimerad luft används företrädesvis stora tryckbehållare, ej visat, gummieller metall, fast förankrade på havsbotten, exempelvis på 50 m djup. Med denna lagringsmetod kan stora mängder trycksatt luft lagras vid konstant tryck. För lagring avtrycksatt vatten används lämpligen flyttankar vilka är fasttill Alternativt kan vattentankar placeras pà ellerland- förankrade havsbotten via vajrar kedjor. eller i havsbaserade torn.

I anslutning till lagringsenheterna är det även anordnat el-turbiner för produktion av el-kraft.

Tryckbehàllarna 31 anordnas i den toroidformade andraflytkroppen 12 genom att flytkroppens 12 toroidformade delsektioneras i form av tårtbitar åtskilda från varandra viavertikala mellanväggar 36, varvid mellanväggarna 36 ärmonterade med jämna avstånd från varandra, figur 4 och 5.Företrädesvis används sex vertikala mellanväggar 36, jämtfördelade runt den toroidformade delen så att totaltbehållare bildas.tryckbehållare 31 och de övriga tre behållarna användsflytbehållare 33. De tre flytbehållarna 33 fylls med flytmaterial, företrädesvist innefattande cellplast. sexTre av de sex behållarna utnyttjas somsom ett I ett andra utförande av tryckbehållaren 31, även benämndatryckbehållare 31, innefattar detryckbehållarna 32, flexibla tryckbehållare 34, utformade i ett vattentätt plast- eller gummimaterial. I yttre yttre inre det nämnda andra utförandet av tryckbehållaren 31 är denyttre tryckbehållaren 31 öppen på undre sidan mot vattnet,ett nät 35 attförhindra inflöde av djur och löst material, såsom fiskartill tryckbehållaren 32. frånsett finmaskigt vars funktion är och andra djur, Den andra flytkroppen 12 är fast förankrad till botten-fundamentet 40 på havsbotten 13 via minst en förankrings- vajer 14 eller kätting, figur 1.

Den andra flytkroppen 12 är även anordnad så att den enkeltkan tas upp till ytan när behov av underhåll föreligger,genom att flytkroppens 12 förankringsvaj(er)rar 14 enkeltkan frikopplas från bottenfundamentet 40 via en lås- ochfrikopplingsanordning 42. Flytkroppen 12 är förankrad tillbottenfundamentet 40 via minst fyra förankringsvajrar 14, vilka är löstagbart monterade på undersidan av den andra 16 flytkroppen 12 via den öppningsbar låskoppling 42. En nackdel med nämnda förankring är låskopplingarnas 42 placering på undersidan av flytkroppen 12, vilket försvårarfrikopplingen av förankringsvajrarna 14. För att förhindraatt instabilitet uppstår eller att flytkroppen 12 tipparså att vid hårt väder, är låskopplingarna 42 anordnade deras innebörds avstånd är lika stora. Förankringsvajrarna 14 är utförda i. ett korrosionsbeständigt material,företrädesvist ett syntetiskt material, såsom exempelvisnylon. Alternativt används ett rostfritt metallisktmaterial.

I ett andra utförande av flytkroppens 12 förankring tillfäst tillflytkroppens 12 undersida, varifrån vajern 14 löper till en havsbotten är förankringsvajerns 14 ena ändebygel 41 på bottenfundamentet 40 och därifrån vidare till flytkroppens 12 undersida, via en hålgenomföring 37 ivertikal led genom en av flytkroppens 12 flytsektioner 33,upp till flytkroppens 12 ovansida och vidare flytkroppens 12 ovansida. På fastsätts förankringsvajern 14löstagbart på fast anordnade fästringar eller fästpinnarvia, exempelvis en pålstek eller ett dubbelt halvslag 38,figur 4 och 5.

Bottenfundamentet 40 utgörs, företrädesvis, av en betongkloss, men kan även vara en säck eller ett nät iEn säck/nätfylld med trettio ton makadam, med densiteten ca 2 kg/dmävilketär mer än tillräckligt för att säkert förankra ett mindre till medelstort vågkraftverk med flytkraften 30000 N. plast eller metall som är fylld med makadam. motsvarar en förankringskraft av ungefär 150000 N, Vågkraftverket 1 är anordnat för att enkelt kunna kopplassamman med andra vågkraftverk 1 till större eller mindrevågkraftsanläggningar. Figur 6 visar en vågkraftsanläggninginnefattande sex vågkraftverk 1 sammankopplade med flexibla rörförband 50. 17 Figur 7 visar ett tvärsnitt av ett rörförband 50 enligt6, där uppbyggnadRörförbandet 50 är uppbyggd av en inre flexibel kärna 53, figur rörförbandets 50 framgår. företrädesvist utgörande ett flexibelt rör, på vilket el-kablar 51 och tryckluftledningar 52 är anordnade. Det inreflexibla röret har ett cirkulärt tvärsnitt och innefattar ett elastiskt plastmaterial, exempelvis i form av polyeten.

Via el-kablarna 51 är det möjligt att överföra el-strömdels mellan vågkraftverken 1 och dels från ett vågkraftverk1 till ett kommersiellt el-nät. Alternativt kan el-strömöverföras från ett eller flera vågkraftverk till en externlagringsenhet för mellanlagring av större mängder el-kraft.

På motsvarande sätt kan tryckluftsledningarna 52 användas för överföring av komprimerad luft mellan olika våg-kraftverk 1 för utjämning av variationer i trycklufts-produktion mellan enskilda vågkraftverk eller för överföring från ett eller flera vågkraftverk 1 till ett kommersiellt tryckluftsnät. Alternativt kan 'tryckluftöverföras från ett eller flera vågkraftverk 1 till enextern lagringsenhet för lagring av större mängder komprimerad luft.

El-kablarna 51 monterade och fixerade i bestämda lägen på ytan av den inre respektive tryckluftsledningarna 52 är flexibla kärnan 53 genom att en yttre vattentät plast-metallduk 54 är el-kablarna 51,tryckluftsledningarna 52 och den inre flexibla kärnan 53, eller spänd runt figur 7.I ett alternativt utförande kan plast- eller metallduken 54 ett flexibelt funktion som plast- eller metallduken 54, ej visat. ersättas av yttre rör med motsvarande Rörförbandet 50 ansluts till en rörgavel 64 anordnad på sidan av den andra flytkroppen 12 via en flexibel rörkoppling 60, figur 6,8 och 9. 18 Den flexibla rörkopplingen 60 innefattar tvåkopplingshylsor 63,62, en första kopplingshylsa 63 föranslutning till rörgaveln 64 på den andra flytkroppen 12och en andra kopplingshylsa 62 för anslutning till rörförbandets 50 gavel. De två kopplingshylsorna 63,62 är fast monterade på vardera änden av en elastisk spiralfjäder61.

Till den flexibla rörkopplingen 60 är det även anordnat tvålåsbultar 65,första kopplingshylsan 63 till rörgaveln 64, och en andra en första låsbult 65 för låsning av den låsbult 65 för låsning av den andra kopplingshylsan 62 tillLåsbultarna 65 är66 delskopplingshylsan 63 och rörgaveln 64 dels genom den andra rörförbandets 50 gavel. löstagbart monterade i hålgenomföringar genom den första kopplingshylsan 62 och rörförbandets 50 gavel.Hålgenomföringarna 66 är utformade, i form av slitsar ellers.k. rörelsefrihet mellan rörförbanden 50 och flytkropparna 12, lànghàl, för att medge mindre rörelser, dvs. vissvid rörelser i vàgkraftverken 1 orsakade av havets- eller sjöns vågrörelser.

Efter montering av låsbultarnas 65 i hålgenomföringarna 66låses làsbultarna 65 med hjälp av låssprintar 67 vilka ärrörligt anordnade i tvärgàende hål i låsbultarnas 65 yttredelar.

Uppfinningen är inte begränsad till ovanstående föredragna utföringsformer utan kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram.

Claims (9)

19

1. Vågkraftverk (1) för omvandling och lagring avvågenergi ur havs- eller sjövågor, vilketvågkraftverk (1) innefattar: en energiabsorberandeenhet (2) innefattande en första flytkropp (5)ansluten till en motvikt (6) via en drivlina (7) ochett drivhjul (15), en kraft-genererande enhet (3)innefattande minst ett kraftaggregat (9) forgenerering av vågkraft anslutet till en drivaxel(10), och en kraftackumulerande enhet (4)innefattande minst en kraftackumulator (11) förlagring av genererad vågkraft, varvid denkraftgenererande enheten (3) och den kraft-ackumulerande enheten (4) ar anordnade i en andraflytkropp (12) fast förankrad under den förstaflytkroppen (5), varvid drivlinan (7) ar anslutentill namnda minst ett kraftaggregat (9) viadrivhjulet (15) och en kopplings- och vaxlingsenhet(16) anordnade på drivaxeln (10) för drivning avnamnda minst ett kraftaggregat (9) via drivlinans(7) upp- och nedåtgående rörelser i takt medvågrörelserna.

2. Vågkraftverk (1) enligt krav 1, varvid den andraflytkroppen. (12) ar toroidformad, innefattande ettcentralt hålrum (17).

3. Vågkraftverk (1) enligt krav 1 eller 2, varviddrivaxeln (10), drivhjulet (15), kopplings- ochvaxlingsenheten (17), namnda minst ett kraftaggregat(9) och namnda minst en kraftackumulator (11) aranordnade i_ en behållare (8) i det centralahålrummet (17) av den toroidformade andraflytkroppen (12).

4. Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-3, varviddrivaxeln (10), kopplings- och vaxlingsenheten (16) 1327 sE vågmfrvefk, (2015-03-30) 1327SE och drivhjulet (15) ar anordnade i ett lagerhus(18), fast monterat i behållaren (8).

5. Vågkraftverk (1) enligt något av kraven krav 1-4,varvid namnda minst ett kraftaggregat (9) innefattartvå motriktade el-generatorer 27 anordnade pådrivaxeln (15) for vaxelvis generering av el-strom 10. via drivlinans (7) upp- och nedåtgående rorelser.

6. Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-5, varvidnamnda minst en kraftackumulator (11) innefattarminst två laddningsbara battericeller (22) forlagring av el-strom från de två motriktadeelgeneratorerna (17), varvid. namnda minst tvåbattericeller (22) ar anordnade i anslutning tillnamnda minst ett kraftaggregat (9) i behållaren (8).

7. Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-6, varvidden behållaren (8) ar lost anordnad och vilar på ettsate (22) anordnat på den nedre delen av detcentrala hålrummets (23) inre mantelyta (30), via enflans (22) på behållarens (8) nedre gavel.

8. Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-7, varvidnamnda minst ett kraftaggregat (9) utgors av tvåmotriktade kompressionspumpar for komprimering avluft.

9. Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-8, varvidnamnda minst en kraftackumulator (11) utgors av tretryckbehållare (31) for lagring av komprimerad luft,varvid. de tre tryckbehållarna (31) ar anordnade iden toroidformade delen av den andra flytkroppen(12). Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-9, varvidde tre tryckbehållarna (31) innefattar vattentata 1327 sE vågmfrvefk, (2015-03-30) 1327SE ll. 12. 13. 14. 21 elastiska inre tryckbehàllare (33) för lagring av komprimerad luft. Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-10, varvidde tre tryckbehållare (31) ar åtskilda från varandravia tre flytbehàllare (33), innefattandeflytelement, innefattande cellplast. Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-11, varviddrivlinan (6) ar vridbart monterad på undersidan avden första flytkroppen (5) via en vridkoppling (16).Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-12, varvid den andra flytkroppen. (12) ar fast förankrad. till ett bottenfundament (40) via Ininst en förankrings- vajer (14) eller katting Vågkraftverk (1) enligt något av kraven 1-13, varvidförankringsvajerns (14) ena ande ar fast anordnad påen första fastpunkt (42) på den andra flytkroppensundersida och den andra andan ar löst anordnad påandra fastpunkt (38) anordnad på flytkroppens (12)ovansida, varvid förankringsvajern (14 löper frånden första fastpunkten (42) till den andrafastpunkten (38) via en lastögla (41) anordnad. påbetongfundamentet (40) och via en hàlgenomföring(37) i en av flytbehàllarna (33). 1327 sE vågmfrvefk, (2015-03-30)