SE534697C2

SE534697C2 - Hydraulic system, energy production plant and use of a hydraulic system

Info

Publication number: SE534697C2
Application number: SE0950557A
Authority: SE
Inventors: Haakan Ingvast
Original assignee: Exencotech Ab
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2011-11-22
Also published as: SE0950557A1

Description

534 697 2 åtminstone en ytterligare anordning för att överföra hydraulisk energi till nämnda åtminstone ena hydrauliska motor. At least one further device for transmitting hydraulic energy to said at least one hydraulic motor.

Nämnda åtminstone ene ytterligare anordning kan vara åtminstone en ﬂödesackumulator för att ackumulera ﬂuidum när ett ﬂöde från nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare är större än ett avsett ﬂöde till nämnda åtminstone ena hydrauliska motor och för att leverera ﬂuidum när ﬂödet från nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare är mindre än det avsedda ﬂödet till nämnda åtminstone ena hydrauliska motor. Nämnda åtminstone ena ytterligare anordning kan vara åtminstone en ytterligare hydraulisk tryckalstrare i hydraulisk förbindelse med nämnda åtminstone ena hydrauliska motor för att överföra hydraulisk energi till nämnda åtminstone ena hydrauliska motor. Nämnda åtminstone ena ytterligare anordning kan vara - åtminstone en ﬂödesackumulator för att ackumulera ﬂuidum när ett ﬂöde från nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare är större än ett avsett ﬂöde till nämnda åtminstone ena hydrauliska motor och för att leverera ﬂuidum när ﬂödet från nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare är mindre än det avsedda ﬂödet till nämnda åtminstone ena hydrauliska motor liksom - åtminstone en ytterligare hydraulisk tryckalstrare i hydraulisk förbindelse med nämnda åtminstone ena hydrauliska motor för att överföra hydraulisk energi till nämnda åhninstone ena hydrauliska motor. Åtminstone ett par av de hydrauliska tryckalstrama kan innefatta en första hydraulisk tryckalstrare och en andra hydraulisk tryckalstrare ömsesidigt hydrauliskt förbundna parallellt. De första och andra tryckalstrama kan vara arrangerade för att arbeta i cykler så att den första hydrauliska tryckalstraren levererar ett utﬂöde samtidigt såsom den andra hydrauliska tryckalstraren har ett inﬂöde under det att den första hydrauliska tryckalstraren har ett inﬂöde samtidigt såsom den andra hydrauliska tryckalstraren levererar ett utﬂöde. De första och andra hydrauliska tryckalstrarna kan vara arrangerade att arbeta med en ömsesidig fasdifferens på approximativt 180 grader. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare kan vara i hydraulisk förbindelse med nämnda åtminstone ena hydrauliska motor i en sluten cykel. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare och/eller åtminstone en av nämnda åtminstone ena ytterligare tryckalstrare kan 534 E97 3 vara i hydraulisk förbindelse med nämnda åtminstone ena hydrauliska motor i en sluten cykel. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska motor kan ha ett variabelt deplacement. Deplacementet kan vara variabelt i överensstämmelse med variationer i ett tryck hos ett ﬂuidum, vilket ﬂuidum överför hydraulisk energi till nämnda åtminstone ena av nämnda åtminstone ena hydrauliska motor.Said at least one further device may be at least one ﬂ fate accumulator for accumulating ﬂ uidum when a de fate from said at least one hydraulic pressure generator is greater than an intended ﬂ fate to said at least one hydraulic motor and for delivering ﬂ uidum when ﬂ the fate of said hydraulic pressure means is at least one. than the intended ﬂ fate of the at least one hydraulic motor. Said at least one further device may be at least one further hydraulic pressure generator in hydraulic connection with said at least one hydraulic motor for transferring hydraulic energy to said at least one hydraulic motor. The at least one further device may be - at least one ﬂ fate accumulator for accumulating ﬂ uidum when a ﬂ fate from said at least one hydraulic pressure generator is greater than an intended ﬂ fate to said at least one hydraulic motor and for delivering ﬂ uidum when ﬂ a greater degree of said hydraulic pressure generators less than the intended till fate of said at least one hydraulic motor as well as - at least one additional hydraulic pressure generator in hydraulic connection with said at least one hydraulic motor for transferring hydraulic energy to said at least one hydraulic motor. At least one pair of the hydraulic pressure generators may comprise a first hydraulic pressure generator and a second hydraulic pressure generator mutually hydraulically connected in parallel. The first and second pressure generators may be arranged to operate in cycles so that the first hydraulic pressure generator delivers an output while the second hydraulic pressure generator has an output while the first hydraulic pressure generator has an output at the same time as the second hydraulic pressure generator delivers an output. . The first and second hydraulic pressure generators may be arranged to operate with a mutual phase difference of approximately 180 degrees. At least one of said at least one hydraulic pressure generators may be in hydraulic connection with said at least one hydraulic motor in a closed cycle. At least one of said at least one hydraulic pressure generator and / or at least one of said at least one additional pressure generator may be in hydraulic connection with said at least one hydraulic motor in a closed cycle. At least one of said at least one hydraulic motor may have a variable displacement. The displacement may be variable in accordance with variations in a pressure of a ﬂ uidum, which ﬂ uidum transmits hydraulic energy to the at least one of said at least one hydraulic motor.

Deplacementet kan vara arrangerat att öka när trycket ökar under det att deplacementet är arrangerat att minska när trycket minskar.The displacement can be arranged to increase when the pressure increases while the displacement is arranged to decrease when the pressure decreases.

Deplacementet kan vara variabelt i överensstämmelse med variationer i ett ﬂöde hos ett ﬂuidum, vilket ﬂuidum överför hydraulisk energi till nämnda åtminstone ena av nämnda åtminstone ena hydrauliska motor. Deplacementet kan vara arrangerat att öka när ﬂödet ökar under det att deplacementet är arrangerat att minska när ﬂödet minskar. Åtminstone ett styrsystem för att styra åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska motor. Nämnda åtminstone ena styrsystem är arrangerat att styra ett deplacement hos nämnda åtminstone ena av nämnda åtminstone ena hydrauliska motor.The displacement may be variable in accordance with variations in a ﬂ fate of a ﬂ uidum, which ﬂ uidum transmits hydraulic energy to the at least one of said at least one hydraulic motor. The displacement can be arranged to increase when the fate increases while the displacement is arranged to decrease when the fate decreases. At least one control system for controlling at least one of said at least one hydraulic motor. Said at least one control system is arranged to control a displacement of said at least one of said at least one hydraulic motor.

Det hydrauliska systemet kan innefatta åtminstone en tryckomvandlare för att transforrnera ett hydrauliskt tryck i det hydrauliska systemet. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena tryckomvandlare kan vara hydrauliskt förbunden mellan å ena sidan nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare och å andra sidan nämnda åtminstone ena hydrauliska motor. Nämnda åtminstone ena tryckomvandlare kan vara arrangerad för att sänka det hydrauliska trycket i det hydrauliska systemet från ett högre tryck i ett ﬂuidum från nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare till ett lägre tryck iﬂuidet till nämnda åtminstone ena hydrauliska motor. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare kan vara en pump. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare och/eller åtminstone en av nämnda åtminstone ena ytterligare hydrauliska tryckalstrare kan vara en pump. Pumpen kan vara linjär med tryckslag för ﬂuidumleverans och returslag för ﬂuiduminsugning. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare kan ha åtminstone en bana för ﬂuidumﬂöde, vilken bana innefattar åtminstone en mekanisk del som är fjädrande för extra kraftfull omvandling av en intern energi 534 697 4 hos ett ﬂuidum inom banan till elektrisk energi. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare och/eller åtminstone en av nämnda åtminstone ena ytterligare hydrauliska tryckalstrare kan ha åtminstone en bana för ﬂuidumﬂöde, vilken bana innefattar åtminstone en mekanisk del som är ﬁädrande för extra kraftfull omvandling av en intem energi hos ett ﬂuidum inom banan till elektrisk energi. Nämnda åtminstone ena mekaniska del kan vara åtminstone ett membran. Nämnda åtminstone ena mekaniska del kan vara åtminstone en volym med åtminstone ett fasändringsmaterial (PCM). Nämnda åtminstone ena mekaniska del kan vara åtminstone ett membran tillsammans med åtminstone en volym med åtminstone ett fasändringsmaterial (PCM). Membranet kan vara beläget mellan fasändringsmaterialet (PCM) och ﬂuidet. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare kan innefatta åtminstone en volym med åtminstone ett fasändringsmaterial (PCM). Åtminstone en av nämnda åtminstone ena tryckalstrare och/eller åtminstone en av nämnda åtminstone ena ytterligare hydrauliska tryckalstrare kan innefatta åtminstone en volym med åtminstone ett fasändringsmaterial (PCM). Åtminstone en backventil kan vara hydrauliskt förbunden för och/eller efter åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare i det hydrauliska systemet. Åtminstone en backventil kan vara hydrauliskt förbunden före och/eller efter åtminstone en av nämnda åtminstone ena hydrauliska tryckalstrare och/eller före och/eller efter åtminstone en av nämnda åtminstone ena ytterligare hydrauliska tryckalstrare i det hydrauliska systemet. Åtminstone en ventil kan vara hydrauliskt förbunden mellan nämnda åtminstone ena ﬂödesackumulator och resten av det hydrauliska systemet. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena elektriska generator kan vara av en asynkron typ. Åtminstone en av nämnda åtminstone ena elektriska generator kan vara av en synkron typ.The hydraulic system may include at least one pressure transducer for transforming a hydraulic pressure into the hydraulic system. At least one of said at least one pressure transducer may be hydraulically connected between on the one hand said at least one hydraulic pressure generator and on the other hand said at least one hydraulic motor. The at least one pressure transducer may be arranged to lower the hydraulic pressure in the hydraulic system from a higher pressure in a flow from said at least one hydraulic pressure generator to a lower pressure in the flow to said at least one hydraulic motor. At least one of said at least one hydraulic pressure generators may be a pump. At least one of said at least one hydraulic pressure generators and / or at least one of said at least one additional hydraulic pressure generators may be a pump. The pump can be linear with pressure strokes for ﬂ uidum delivery and return strokes for ﬂ uidum suction. At least one of said at least one hydraulic pressure generators may have at least one path for ﬂ uidum de fate, which path comprises at least one mechanical part which is resilient for extra powerful conversion of an internal energy of a ﬂ uidum within the path to electrical energy. At least one of said at least one hydraulic pressure generators and / or at least one of said at least one additional hydraulic pressure generators may have at least one path for ﬂ uidum ﬂ fate, which path comprises at least one mechanical part which is ﬁ resilient for extra powerful conversion of an internal energy of an ﬂ uidum path to electrical energy. Said at least one mechanical part may be at least one membrane. Said at least one mechanical part may be at least one volume with at least one phase change material (PCM). Said at least one mechanical part may be at least one membrane together with at least one volume with at least one phase change material (PCM). The membrane may be located between the phase change material (PCM) and the id uidet. At least one of said at least one hydraulic pressure generators may comprise at least one volume with at least one phase change material (PCM). At least one of said at least one pressure generators and / or at least one of said at least one additional hydraulic pressure generators may comprise at least one volume with at least one phase change material (PCM). At least one non-return valve may be hydraulically connected before and / or after at least one of said at least one hydraulic pressure generator in the hydraulic system. At least one non-return valve may be hydraulically connected before and / or after at least one of said at least one hydraulic pressure generators and / or before and / or after at least one of said at least one further hydraulic pressure generators in the hydraulic system. At least one valve may be hydraulically connected between said at least one fate accumulator and the rest of the hydraulic system. At least one of said at least one electric generator may be of an asynchronous type. At least one of said at least one electric generator may be of a synchronous type.

Uppﬁnningen innefattar dessutom en energiproduktionsanläggning för att alstra elektrisk energi och innefattar ett hydrauliskt system enligt något av patentkraven.The invention further comprises an energy production plant for generating electrical energy and comprises a hydraulic system according to any one of the claims.

Uppﬁnningen innefattar dessutom användning av ett hydrauliskt system enligt något av patentkraven för driften av åtminstone en elektrisk generator för att alstra elektrisk energi. En rotationshastighet hos en rotationsaxel hos åtminstone 534 B97 en av nämnda åtminstone ena elektriska generator kan hållas väsentligen konstant.The invention further comprises the use of a hydraulic system according to any one of the claims for the operation of at least one electric generator for generating electrical energy. A rotational speed of a rotary shaft of at least 534 B97 one of said at least one electric generator can be kept substantially constant.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar en schematisk vy på ett sjöbaserat kraftverkssystem 10 enligt den föreliggande uppﬁnningen; Fig. 2 visar en schematisk vy på ett kraﬁsystem eller organ 22 enligt den föreliggande uppﬁnningen; Fig. 3 visar en schematisk vy på den ﬂytande plattformen 20 med reservoaren 26; Fig. 4 visar en schematisk vy på vattenbäraren 28 i ett första tillstånd; Fig. 5 visar en schematisk vy på vattenbäraren 28 i ett andra tillstànd; Fig. 6 visar schematiskt en konﬁguration med två grupper med energiceller 12 ingående i ett kraftsystem 22; Fig. 7 visar schematiskt en konﬁguration med sex grupper med energiceller 12 kopplade i serie och ingående i ett kraftsystem 22; Fig. 8 är ett blockschema på en första utföringsform av ett hydrauliskt system 38 enligt den föreliggande uppﬁnningen; Fig. 9 är ett blockschema på en andra utföringsform av ett hydrauliskt system 38 enligt den föreliggande uppﬁnningen; Fig. 10 är ett blockschema på en första utföringsform av en tryckomvandlare 40 enligt den föreliggande uppﬁnningen; och Fig. 11 är ett blockschema på en andra utföringsfonn av en tryckomvandlare 40 enligt den föreliggande uppﬁnningen.Brief Description of the Drawings Fig. 1 shows a schematic view of a lake-based power plant system 10 according to the present invention; Fig. 2 shows a schematic view of a collar system or means 22 according to the present invention; Fig. 3 shows a schematic view of the surface platform 20 with the reservoir 26; Fig. 4 shows a schematic view of the water carrier 28 in a first state; Fig. 5 shows a schematic view of the water carrier 28 in a second condition; Fig. 6 schematically shows a configuration with two groups of energy cells 12 included in a power system 22; Fig. 7 schematically shows a configuration with six groups of energy cells 12 connected in series and included in a power system 22; Fig. 8 is a block diagram of a first embodiment of a hydraulic system 38 according to the present invention; Fig. 9 is a block diagram of a second embodiment of a hydraulic system 38 according to the present invention; Fig. 10 is a block diagram of a first embodiment of a pressure transducer 40 according to the present invention; and Fig. 11 is a block diagram of a second embodiment of a pressure transducer 40 according to the present invention.

Detaljerad beskrivning av de föredragna utförlngsformerna lﬁg. 1 visas en schematisk vy på ett sjöbaserat kraftverkssystem 10 enligt den föreliggande uppﬁnningen. Det sjöbaserade kraftverkssystemet 10 är drivbart för att alstra energi, och innefattar huvudsakligen ett vattenmatarsystem 18, en ﬂytande plattform 20 och en kraftanläggning eller system 22. I det generella fallet innefattar vattenmatarsystemet 18 m antal rörorgan 241, 24,1., där m är ett heltal och m 2 1. För enkelhets skull visas iﬁg. 1 endast två rörorgan 241 och 241. Ett tredje rörorgan är dessutom indikerat med en streckad linje. De två rörorganen 241 och 242 är kopplade till en reservoar 26 ingående i den ﬂytande plattformen 20. 534 B97 6 Såsom dessutom framgår i ﬁg. 1, innefattar varje rörorgan 241 och 241 en transportör 281 och 282 drivbar för att transportera vatten med en första temperatur, T1, från en änddel 301 och 302 av rörorganen 241 och 242 till reservoaren 26. Uttryckt med andra ord, transporteras kallt vatten från havsdjupen till reservoaren 26 med hjälp av transportörema 281 och 282. Kraftanläggningen 22 innefattar dessutom ett värmemaskinsystem 32 (jämför ﬁg. 2) innefattande n antal energiceller 121, 12,, (jämför ﬁg. 6 och 7), där n är ett heltal, och n 2 1.Detailed description of the preferred embodiments is given below. 1 shows a schematic view of a sea-based power plant system 10 according to the present invention. The sea-based power plant system 10 is drivable to generate energy, and comprises essentially a water supply system 18, a surface platform 20 and a power plant or system 22. In the general case, the water supply system 18 comprises a number of pipe means 241, 24.1, where m is a integer and m 2 1. For simplicity, is shown in ﬁ g. 1 only two pipe members 241 and 241. A third pipe member is further indicated by a dashed line. The two pipe members 241 and 242 are connected to a reservoir 26 included in the ﬂ-surface platform 20. 534 B97 6 As also shown in ﬁ g. 1, each tubing member 241 and 241 includes a conveyor 281 and 282 operable to transport water having a first temperature, T1, from an end portion 301 and 302 of the tubing members 241 and 242 to the reservoir 26. In other words, cold water is transported from the sea depths to the reservoir 26 by means of the conveyors 281 and 282. The power plant 22 further comprises a heating machine system 32 (compare ﬁ g. 2) comprising n number of energy cells 121, 12 ,, (compare ﬁ g. 6 and 7), where n is an integer, and n 2 1.

Energicellema 121, 12,, kan vara kopplade i en sekvens.The energy cells 121, 12, may be linked in a sequence.

Värmemaskinsystemet 32 innefattar dessutom en värmekälla 14 ansluten till den första energicellen 121 och en kylsänka 16 ansluten till den sista energicellen 12,,.The heating machine system 32 further comprises a heat source 14 connected to the first energy cell 121 and a cooling sink 16 connected to the last energy cell 12 ,,.

Värmekällan 14 mottager vatten med en andra temperatur, Tg, via ett första matarrör 34 (jämför ﬁg. 3) från närheten av ytan av vattnet. Temperaturen T; motsvarar havsytans temperatur. Kylsänkan 16 mottager vatten med den första temperaturen, T1, från reservoaren 26 via ett andra matarrör 36 (jämför fig. 3). För att det sjöbaserade kraftverkssystemet 10 ska fungera måste det följande - förhållandet vara uppfyllt T; > T1. l en mest föredragen utföringsform, är T2 - T1 2 °C. Varje energicell 121; ...; 12,, är drivbar för att alstra ett trycksatt ﬂuidum när ett fasändringsmaterial (PCM) ingående i varje energicell 121; ...; 12,, ändras från fast fas till ﬂytande fas. Kraftanläggningen 22 innefattar dessutom ett hydrauliskt system 38 (jämför ﬁg. 2) anslutet till värmemaskinsystemet 32, och vilket är drivbart för att alstra en konstant rotationshastighet.The heat source 14 receives water with a second temperature, Tg, via a first feed pipe 34 (compare ﬁ g. 3) from the vicinity of the surface of the water. Temperature T; corresponds to the temperature of the sea surface. The cooling sink 16 receives water with the first temperature, T1, from the reservoir 26 via a second feed pipe 36 (compare Fig. 3). For the offshore power plant system 10 to work, the following - condition must be met T; > T1. In a most preferred embodiment, T2 - T1 is 2 ° C. Each energy cell 121; ...; 12 ,, is operable to generate a pressurized fluid when a phase change material (PCM) is included in each energy cell 121; ...; 12 ,, changes from solid phase to ﬂ surface phase. The power plant 22 further comprises a hydraulic system 38 (compare ﬁ g. 2) connected to the heating machine system 32, and which is drivable to generate a constant rotational speed.

Enligt en föredragen utföringsforrn av det sjöbaserade kraftverkssystemet är rörorganen 241, ..., 24,, ﬁxerade vid varandra. Detta innebär att konstruktionen kommer att vara stabil och kunna motstå havsvågor.According to a preferred embodiment of the sea-based power plant system, the pipe means 241, ..., 24, ﬁ are axed to each other. This means that the construction will be stable and able to withstand sea waves.

Enligt ett alternativ kan transportören 281 vara i formen av ett elektriskt eller hydrauliskt pumporgan 281 beläget i änddelen 301 av rörorganet 241.According to an alternative, the conveyor 281 may be in the form of an electric or hydraulic pump member 281 located in the end portion 301 of the tubular member 241.

Enligt ett annat alternativ kan transportören 281 vara i formen av ett elektriskt eller hydrauliskt propellerorgan 281 också beläget i änddelen 301 av rörorganet 241.According to another alternative, the conveyor 281 may be in the form of an electric or hydraulic propeller member 281 also located in the end portion 301 of the pipe member 241.

Enligt ett tredje alternativ, kan transportören 281 vara i formen av en PCM- baserad vattenbärare 281 som använder temperaturdifferentialer för autonom framdrivning i rörorganet 241. För en mer detaljerad beskrivning av vattenbäraren 28, jämför ﬁg. 4 och 5 och den motsvarande beskrivningen. 534 B97 7 Det påpekas att i samma sjöbaserade kraftverkssystem 10 kan en kombination av två eller tre av de olika exemplen på transportör 28 samexistera.According to a third alternative, the conveyor 281 may be in the form of a PCM-based water carrier 281 which uses temperature differentials for autonomous propulsion in the pipe member 241. For a more detailed description of the water carrier 28, compare ﬁ g. 4 and 5 and the corresponding description. 534 B97 7 It is pointed out that in the same sea-based power plant system 10 a combination of two or three of the different examples of conveyor 28 may coexist.

I syfte att öka verkningsgraden hos det sjöbaserade kraftverkssystemet , är reservoaren 26 termiskt isolerad från det omgivande vattnet.In order to increase the efficiency of the lake-based power plant system, the reservoir 26 is thermally isolated from the surrounding water.

Enligt en föredragen utföringsform, skall nivån hos vattnet inuti reservoaren 26 vara lägre eller lika med nivån hos vattnet utanför den ﬂytande plattformen 20. Detta förhållande visas i ﬁg. 1, där vattennivån i reservoaren 26 är lägre än vattennivån i havet, dvs., utanför den ﬂytande plattformen 20.According to a preferred embodiment, the level of the water inside the reservoir 26 should be lower than or equal to the level of the water outside the ﬂ surface platform 20. This ratio is shown in ﬁ g. 1, where the water level in the reservoir 26 is lower than the water level in the sea, i.e., outside the ﬂ-floating platform 20.

Enligt en annan utföringsform av det sjöbaserade kraftverkssystemet 10, innefattar det hydrauliska systemet 38 en tryckomvandlare 40 (jämför ﬁg. 10 och 11), och en hydraulisk motor 42 ansluten till tryckomvandlaren 40. lfig. 2 visas en schematisk vy på kraﬁsystemet eller -anläggningen 22 enligt den föreliggande uppﬁnningen. Värrnemaskinsystemet 32 innefattar eller är anslutet till en värmekälla 14, och en kylsänka 16. Såsom dessutom framgår i ﬁg. 2, innefattar kraﬁanläggningen 22 dessutom ett hydrauliskt system 38 anslutet till värmemaskinsystemet 32, och drivbart för att alstra en konstant rotationshastighet.According to another embodiment of the sea-based power plant system 10, the hydraulic system 38 comprises a pressure transducer 40 (cf. ﬁ g. 10 and 11), and a hydraulic motor 42 connected to the pressure transducer 40. fig. 2 shows a schematic view of the collar system or plant 22 according to the present invention. The heating machine system 32 comprises or is connected to a heat source 14, and a cooling sink 16. As further shown in ﬁ g. 2, the power plant 22 further includes a hydraulic system 38 connected to the heating machine system 32, and drivable to produce a constant rotational speed.

Kraftanläggningen 22 innefattar dessutom ett elektriskt generatororgan 44 anslutet till det hydrauliska systemet 38, och mer exakt till den hydrauliska motorn 42. Det elektriska generatororganet 44 är drivbart för att alstra elektricitet med en speciﬁk frekvens och amplitud. Såsom dessutom framgår i ﬁg. 2, innefattar kraftanläggningen 22 dessutom ett styrsystem 46 drivbart för att styra processprestandan baserat på realtidsmätningar av tid, ﬂöde, temperatur och tryck.The power plant 22 further comprises an electric generator means 44 connected to the hydraulic system 38, and more precisely to the hydraulic motor 42. The electric generator means 44 is drivable to generate electricity with a specific frequency and amplitude. As also shown in ﬁ g. 2, the power plant 22 further includes a controllable control system 46 for controlling process performance based on real-time measurements of time, fate, temperature, and pressure.

Enligt en föredragen utföringsform av det sjöbaserade kraftverkssystemet , är energicellerna 121, ..., 12,, drivbara mellan en första fas och en andra fas, varvid, under den första fasen, varannan energicell producerar trycksatt ﬂuidum och varannan energicell kyls ned, och vice versa under den andra fasen. l ﬁg. 3 visas en schematisk vy på den ﬂytande plattformen 20 ingående i det sjöbaserade kraftverkssystemet 10 enligt den föreliggande uppﬁnningen.According to a preferred embodiment of the sea-based power plant system, the energy cells 121, ..., 12 ,, are drivable between a first phase and a second phase, wherein, during the first phase, every second energy cell produces pressurized ﬂ uidum and every other energy cell cools down, and vice versa during the second phase. l ﬁ g. 3 shows a schematic view of the surface platform 20 included in the sea-based power plant system 10 according to the present invention.

Såsom framgår i ﬁg. 3, innefattar den ﬂytande plattformen 20 en reservoar 26 avsett för att lagra vatten. I ﬁg. 3 visas dessutom ett första matarrör 34 för att mata varmt vatten från ytan av havet till värmekällan 14 (jämför ﬁg. 2). Dessutom visas det ett andra matarrör 36 för att mata vatten från reservoaren 26 till kylsänkan 16 (jämför ﬁg. 2). Det påpekas att vattnet i reservoaren 26, som har transporterats 534 B97 8 från djupet av havet, har en temperatur som är lägre än temperaturen hos ytvattnet. Såsom dessutom framgår i ﬁg. 3, ﬁnns det också ett vattenspolningsrör 110 för att spola ut spillvatten från det sjöbaserade kraftverkssystemet 10.As shown in ﬁ g. 3, the surface platform 20 comprises a reservoir 26 intended for storing water. I ﬁ g. 3 also shows a first supply pipe 34 for supplying hot water from the surface of the sea to the heat source 14 (compare ﬁ g. 2). In addition, a second feed pipe 36 is shown for feeding water from the reservoir 26 to the cooling sink 16 (compare ﬁ g. 2). It is pointed out that the water in the reservoir 26, which has been transported 534 B97 8 from the depths of the sea, has a temperature which is lower than the temperature of the surface water. As also shown in ﬁ g. 3, there is also a water flushing pipe 110 for flushing out wastewater from the sea-based power plant system 10.

I ﬁg. 4 visas en schematisk vy på den PCM-baserade vattenbäraren 28 i ett första tillstånd, och iﬁg. 5 visas en schematisk vy på vattenbäraren 28 i ett andra tillstånd. Såsom framgår i både ﬁg. 4 och 5, innefattar vattenbäraren 28 ett högtryckskärl 282, gas under högt tryck 284, omgivande vatten 286, en gaskanal 288, vatteninlopp/utlopp 290, en huvudkolv 292, fasändringsmaterial (PCM), ﬂänsar 294, en slavkoiv 296 och ett ﬂexibelt membran 298. Huvud- och slavkolvarna 292 och 296 är förbundna via en stav med en kanal 288 för gasutjämning.I ﬁ g. 4 shows a schematic view of the PCM-based water carrier 28 in a first state, and in ﬁ g. 5 is a schematic view of the water carrier 28 in a second condition. As shown in both ﬁ g. 4 and 5, the water carrier 28 includes a high pressure vessel 282, high pressure gas 284, ambient water 286, a gas passage 288, water inlet / outlet 290, a main piston 292, phase change material (PCM), 29 noses 294, a slave coefficient 296 and an ib exile membrane 298. The main and slave pistons 292 and 296 are connected via a rod to a channel 288 for gas equalization.

Funktionen hos vattenbäraren 28 kommer nu att beskrivas med hänvisning till först ﬁg. 4 och därefter till ﬁg. 5. Det första tillståndet visat i ﬁg. 4 är när den ﬂyter. Kallt vatten från botten kyler av PCM, som fryser och krymper.The operation of the water carrier 28 will now be described with reference to the first. 4 and then to ﬁ g. 5. The first state shown in ﬁ g. 4 is when it ﬂ surface. Cold water from the bottom is cooled by PCM, which freezes and shrinks.

Kolvarna 292 och 296 tvingas ned av gasen 284. När slavkolven 296 rör sig pressar den vattnet ut från kärlet 282, vilket således gör kärlet 282 lättare. Kärlet 282 ﬂyter följaktligen upp till vattenytan.The pistons 292 and 296 are forced down by the gas 284. As the slave piston 296 moves, it pushes the water out of the vessel 282, thus making the vessel 282 lighter. The vessel 282 ﬂ thus surfaces up to the water surface.

Det andra tillståndet visat i ﬁg. 5 är när den sjunker. Varmt vatten från ytan värmer upp PCM, som smälter och expanderar. Huvudkolven 292 tvingas upp av PCM. Slavkolven 296 tvingas upp av anslutningsstaven. Gasen 284 komprimeras och fungerar som en fjäder. När slavkolven 296 rör sig lämnar den utrymme för omgivande vatten att fylla membranet 298 således görande kärlet 282 tyngre, på grund av att vatten har en högre densitet än PCM har. Kärlet 282 sjunker ned till botten. Eftersom gaskamrama 284 är förbundna verkar gastrycket på båda kolvarna 292 och 296 således görande fjäderkraften större.The second condition shown in ﬁ g. 5 is when it drops. Hot water from the surface heats up the PCM, which melts and expands. The main piston 292 is forced up by the PCM. The slave piston 296 is forced up by the connecting rod. The gas 284 is compressed and acts as a spring. As the slave piston 296 moves, it leaves room for ambient water to fill the membrane 298 thus making the vessel 282 heavier, due to the fact that water has a higher density than PCM. The vessel 282 sinks to the bottom. Since the gas chambers 284 are connected, the gas pressure on both pistons 292 and 296 thus increases the spring force.

Den ﬂytande plattformen 20 kan dessutom vara byggd av betong, stål, kompositer eller andra material lämpliga för havsanvändning under lång tid. Den ﬂytande plattformen 20 kan också rymma andra maskiner, exempelvis för produktionen av vätgas. Den ﬂytande plattformen 20 skall tillåta skepp att docka och helikoptrar att landa.The surface platform 20 may also be constructed of concrete, steel, composites or other materials suitable for offshore use for a long time. The surface platform 20 can also accommodate other machines, for example for the production of hydrogen gas. The floating platform 20 will allow ships to dock and helicopters to land.

Det påpekas dessutom att transportören 28 ska vara ﬂexibelt monterad för att tillåta service och reparation vid servicenivå.It is also pointed out that the conveyor 28 must be ib visibly mounted to allow service and repair at the service level.

I ﬁg. 6 visas schematiskt en konﬁguration med två grupper med energiceller 12 ingående i ett kraftsystem eller -anläggning 22. Såsom schematiskt 534 G97 9 visas i ﬁg. 6 är energicellerna 121-124 kopplade, och arbetar parallellt, och energicellema 125-128 är kopplade, och arbetar parallellt. I ﬁg. 6 visas dessutom värrnekällan 14 ansluten till energicellerna, och kylsänkan 16 ansluten till energicellema. Dessutom, i ﬁg. 6 visas också det hydrauliska systemet 38 anslutet till värmemaskinsystemet 32 (ej visat iﬁg. 6) innefattande energicellerna 121-128. I den första delen av cykeln (Fas 1;P1) värmer värmekällan 14 upp energicellerna 121-124, under det att kylsänkan 16 kyler energicellema 125-128. I den andra delen av cykeln (Fas 2;P2), värmer värmekällan 14 upp energicellerna 125-128, under det att kylsänkan 16 kyler energicellerna 121-124. Temperaturdifferensen mellan värmekällan 14 och kylsänkan 16 är anpassad för de valda PCM-karakteristikoma.I ﬁ g. 6 schematically shows a configuration with two groups of energy cells 12 included in a power system or plant 22. As schematically 534 G97 9 is shown in ﬁ g. 6, the energy cells 121-124 are connected, and operate in parallel, and the energy cells 125-128 are connected, and operate in parallel. I ﬁ g. 6 also shows the heat source 14 connected to the energy cells, and the cooling sink 16 connected to the energy cells. In addition, i ﬁ g. 6 also shows the hydraulic system 38 connected to the heating machine system 32 (not shown in ﬁ g. 6) comprising the energy cells 121-128. In the first part of the cycle (Phase 1; P1), the heat source 14 heats the energy cells 121-124, while the cooling sink 16 cools the energy cells 125-128. In the second part of the cycle (Phase 2; P2), the heat source 14 heats the energy cells 125-128, while the cooling sink 16 cools the energy cells 121-124. The temperature difference between the heat source 14 and the cooling sink 16 is adapted to the selected PCM characteristics.

Den ska normalt vara åtminstone 20°C för att erhålla en acceptabel verkningsgrad och effektutmatning.It must normally be at least 20 ° C in order to obtain an acceptable efficiency and power output.

I ﬁg. 7 visa schematiskt en konﬁguration med sex grupper med energiceller ingående i ett kraftsystem 22. Gmppema A 1.1, A 2.1 och A 3.1 är kopplade i serie och gruppema B 1.1, B 2.1 och B 3.1 är också kopplade i serie, i syﬁe att återanvända värme och öka verkningsgraden. Också visad i ﬁg. 7 är värmekällan 14 ansluten till energicellema 12, och kylsänkan 16 också ansluten till energicellerna 12. Dessutom, iﬁg. 7 visas också det hydrauliska systemet 38 anslutet till värmemaskinsystemet 32 (ej visat i ﬁg. 7) innefattande alla energicellerna 12. I den första delen av cykeln (Fas 1; P1), värmer värmekällan 14 upp energicellema 12 i gruppen A 1.1, innebärande att PCM i dessa energiceller smälter. Överskottsvärme från energicellema i gruppen A 2.1 används för att värma upp energicellerna i gruppen A 3.1. Detta innebär att PCM i energicellerna 12 i A 2.1 fryser och PCM i energicellerna 12 iA 3.1 smälter. Överskottsvärme från energicellerna i gruppen B 1.1 används för att värma upp energicellema i gruppen B 2.1. Detta innebär att PCM i energicellema i B 1.1 fryser och PCM i energicellerna i B 2.1 smälter. Kylsänkan 16 kyler PCM i energicellerna 12 i B 3.1.I ﬁ g. 7 schematically shows a configuration with six groups of energy cells included in a power system 22. Groups A 1.1, A 2.1 and A 3.1 are connected in series and groups B 1.1, B 2.1 and B 3.1 are also connected in series, in order to reuse heat and increase efficiency. Also shown in ﬁ g. 7, the heat source 14 is connected to the energy cells 12, and the cooling sink 16 is also connected to the energy cells 12. In addition, in ﬁ g. 7 also shows the hydraulic system 38 connected to the heating machine system 32 (not shown in ﬁ g. 7) comprising all the energy cells 12. In the first part of the cycle (Phase 1; P1), the heat source 14 heats the energy cells 12 in the group A 1.1, meaning that PCM in these energy cells melts. Excess heat from the energy cells in group A 2.1 is used to heat the energy cells in group A 3.1. This means that the PCM in the energy cells 12 in A 2.1 freezes and the PCM in the energy cells 12 in A 3.1 melts. Excess heat from the energy cells in group B 1.1 is used to heat the energy cells in group B 2.1. This means that PCM in the energy cells in B 1.1 freezes and PCM in the energy cells in B 2.1 melts. The cooling sink 16 cools the PCM in the energy cells 12 in B 3.1.

I den andra delen av cykeln (Fas 2;P2), värmer värrnekällan 14 upp energicellerna 12 i gruppen B 1.1, innebärande att PCM i dessa energiceller smälter. Överskottsvärme från energicellerna i B 2.1 används för att värma upp energicellerna i B 3.1. Detta innebär att PCM i energicellerna l B 2.1 fryser och PCM i energicellerna i B 3.1 smälter. Överskottsvärme från energicellerna i gruppen A 1.1 används för att värma upp energicellerna i gruppen A 2.1. Detta innebär att PCM i energicellema 12 i A 1.1 fryser och PCM i energicellerna 12 i A 534 G97 2.1 smälter. Kylsänkan 16 kyler energicellema 12 i gruppen A 3.1, innebärande att PCM i energicellema 12 i A 3.1 fryser.In the second part of the cycle (Phase 2; P2), the heat source 14 heats the energy cells 12 in group B 1.1, meaning that the PCM in these energy cells melts. Excess heat from the energy cells in B 2.1 is used to heat the energy cells in B 3.1. This means that PCM in the energy cells l B 2.1 freezes and PCM in the energy cells in B 3.1 melts. Excess heat from the energy cells in group A 1.1 is used to heat the energy cells in group A 2.1. This means that the PCM in the energy cells 12 in A 1.1 freezes and the PCM in the energy cells 12 in A 534 G97 2.1 melts. The cooling sink 16 cools the energy cells 12 in group A 3.1, meaning that the PCM in the energy cells 12 in A 3.1 freezes.

Enligt en föredragen utföringsform av kraftsystemet 22 är energicellerna 121-12.. kopplade i en sekvens, och värmekällan 14 är ansluten till den första energicellen 121, och kylsänkan 16 är ansluten till den sista energicellen 12...According to a preferred embodiment of the power system 22, the energy cells 121-12 .. are connected in a sequence, and the heat source 14 is connected to the first energy cell 121, and the cooling sink 16 is connected to the last energy cell 12 ...

Under den första fasen producerar varannan energicell 121, 123, 125, trycksatt ﬂuidum, och varannan energicell 122 124, 12, .. kyls ned, och vice versa under den andra fasen. Återanvändning kan utföras i ett eller ﬂera steg. Varje steg erfordrar en temperaturdifferens mellan värrnekällan 14 och kylsänkan 16 på approximativt °C. Om vi exempelvis har en värmekälla 14 vid 80°C och en kylsänka 16 vid °C kan vi återanvända värme i två steg, dvs., 2 x 3 grupper med energiceller 12 (såsom iﬁg. 7).During the first phase, every second energy cell 121, 123, 125, produces pressurized fluid, and every other energy cell 122 124, 12, .. cools down, and vice versa during the second phase. Reuse can be performed in one or more steps. Each step requires a temperature difference between the heat source 14 and the cooling sink 16 of approximately ° C. For example, if we have a heat source 14 at 80 ° C and a cooling sink 16 at ° C, we can reuse heat in two steps, ie, 2 x 3 groups with energy cells 12 (as in ﬁ g. 7).

Enligt en ytterligare utföringsforrn år tryckomvandlaren 40 drivbar för att minska trycket i det trycksatta ﬂuidet från energicellerna 121-12...According to a further embodiment, the pressure transducer 40 is drivable to reduce the pressure in the pressurized fluid from the energy cells 121-12 ...

Den hydrauliska motorn 42 i kraftsystemet 22 är dessutom drivbar för att alstra den konstanta rotationshastigheten under variabelt vridmoment. iﬁg. 8 visas ett blockschema på en första utföringsforrn av ett hydrauliskt system 38 enligt den föreliggande uppﬁnningen. Utföringsformen visad iﬁg. 8 innefattar en hydraulisk motor 42 för drift av en elektrisk generator för att alstra elektrisk energi. Dessutom, innefattar det hydrauliska systemet 38 också en första hydraulisk tryckalstrare 21A och en andra hydraulisk tryckalstrare 21 B, båda i hydraulisk förbindelse med den hydrauliska motorn 42. Det påpekas att var och en av de hydrauliska tryckalstrarna 21A och 21B motsvarar och är lika med värmemaskinsystemet 32 beskrivet tidigare i denna beskrivning. De första och andra hydrauliska tryckalstrama 21A, 21B är båda drivbara för att överföra hydraulisk energi till den hydrauliska motom 42. Såsom framgår i ﬁg. 8 år de första och andra hydrauliska tryckalstrarna 21A, 21B ömsesidigt hydrauliskt förbundna parallellt. De första och andra hydrauliska tryckalstrama 21A, 21B är anordnade för att arbeta i cykler så att den första hydrauliska tryckalstraren 21A levererar ett r utﬂöde samtidigt som den andra hydrauliska tryckalstraren 21B har ett inﬂöde, under det att den första hydrauliska tryckalstraren 21A har ett inﬂöde samtidigt som den andra hydrauliska tryckalstraren 21B levererar ett utﬂöde. De första och andra hydrauliska tryckalstrarna 21A, 21B är anordnade för att arbeta med en 534 597 11 ömsesidig fasd ifferens på approximativt 180 grader. Det hydrauliska systemet 38 innefattar dessutom ett antal backventiler 1, 2 och 8. inﬂödet till de hydrauliska tryckalstrarna 21A, 21B har ett bastryck och passerar kontrollventilen 1. Utﬂödet passerar backventilen 2. Flödet som passerar punkten x i blockschemat kommer antingen från den första hydrauliska tryckalstraren 21A eller från den andra hydrauliska tryckalstraren 21 B. Dessutom innefattar det hydrauliska systemet 38 också en tryckomvandlare 40 ansluten mellan de hydrauliska tryckalstrama 21A och 21 B och den hydrauliska motom 42. Tryckomvandlaren 40 är drivbar för att sänka det hydrauliska trycket från ett högre tryck i ett ﬂuidum till ett lägre tryck l ﬂuidet. Detta kommer att säkerställa en hög tillförlitlighet i drift och en lång livslängd för den hydrauliska motom 42.In addition, the hydraulic motor 42 in the power system 22 is drivable to generate the constant rotational speed during variable torque. i ﬁ g. 8 is a block diagram of a first embodiment of a hydraulic system 38 in accordance with the present invention. The embodiment shown in ﬁ g. 8 includes a hydraulic motor 42 for operating an electric generator to generate electrical energy. In addition, the hydraulic system 38 also includes a first hydraulic pressure generator 21A and a second hydraulic pressure generator 21B, both in hydraulic communication with the hydraulic motor 42. It is pointed out that each of the hydraulic pressure generators 21A and 21B corresponds to and is equal to the heating machine system. 32 described earlier in this specification. The first and second hydraulic pressure generators 21A, 21B are both drivable to transfer hydraulic energy to the hydraulic motor 42. As shown in ﬁ g. 8, the first and second hydraulic pressure generators 21A, 21B are mutually hydraulically connected in parallel. The first and second hydraulic pressure generators 21A, 21B are arranged to operate in cycles so that the first hydraulic pressure generator 21A delivers an output while the second hydraulic pressure generator 21B has an input, while the first hydraulic pressure generator 21A has an input simultaneously as the second hydraulic pressure generator 21B delivers an output. The first and second hydraulic pressure generators 21A, 21B are arranged to operate with a mutual phase difference of approximately 180 degrees. The hydraulic system 38 further includes a plurality of check valves 1, 2 and 8. Inlet to the hydraulic pressure generators 21A, 21B has a base pressure and passes the check valve 1. Outflow passes the check valve 2. The flow passing point x in the block diagram comes either from the first hydraulic pressure generator 21A or from the second hydraulic pressure generator 21 B. In addition, the hydraulic system 38 also includes a pressure transducer 40 connected between the hydraulic pressure generators 21A and 21B and the hydraulic motor 42. The pressure transducer 40 is drivable to lower the hydraulic pressure from a higher pressure in a ﬂ uidum to a lower pressure l ﬂ uidum. This will ensure a high reliability in operation and a long service life of the hydraulic motor 42.

I syfte att skydda den hydrauliska motom 42 mot ett alltför högt tryck, innefattar det hydrauliska systemet 38 dessutom en tryckreduceringsventil 9 vilken förbileder ett ﬂöde vid sidan om den hydrauliska motom 42 vid ett alltför högt arbetstryck. l syfte att skydda den hydrauliska motom 42 mot kavitation ﬁnns det en backventil 8 i det hydrauliska systemet 38. Backventilen 8 är drivbar för att förhindra att trycket framför den hydrauliska motom 42 blir lägre än bastrycket.In order to protect the hydraulic motor 42 against an excessive pressure, the hydraulic system 38 further comprises a pressure reducing valve 9 which bypasses a gap next to the hydraulic motor 42 at an excessive working pressure. In order to protect the hydraulic motor 42 against cavitation, there is a non-return valve 8 in the hydraulic system 38. The non-return valve 8 is drivable to prevent the pressure in front of the hydraulic motor 42 from being lower than the base pressure.

Kavitation kan inträffa om ﬂödet från tryckomvandlaren 40 temporärt är alltför lågt eller om deplacementet är alltför högt i relation till ﬂödet.Cavitation can occur if the ﬂ fate of the pressure transducer 40 is temporarily too low or if the displacement is too high in relation to the ﬂ fate.

Den hydrauliska motorn 42 kan exempelvis vara en asynkron maskin med fyra poler eller en synkron maskin med fyra poler, vilka båda ger en konstant rotationshastighet vid en konstant effektfrekvens. Efter den hydrauliska motorn 42 passerar en mindre del av ﬂödet till en basenhet 6 via en tryckreduceringsventil 5 som reglerar bastrycket.The hydraulic motor 42 may be, for example, an asynchronous machine with four poles or a synchronous machine with four poles, both of which provide a constant rotational speed at a constant power frequency. After the hydraulic motor 42, a small part of the pass passes to a base unit 6 via a pressure reducing valve 5 which regulates the base pressure.

Såsom dessutom framgår i ﬁg. 8, innefattar det hydrauliska systemet 38 också en ﬂödesackumulator 7 drivbar för att stabilisera basﬂödeti systemet 38.As also shown in ﬁ g. 8, the hydraulic system 38 also includes a fate accumulator 7 drivable to stabilize the base fate system 38.

Det kan dessutom vara motiverat att ha en ﬂödesackumulator 7 i det hydrauliska systemet 38 om inﬂödet till och utﬂödet från de hydrauliska tryckalstrama 21A, 21 B ﬂuktuerar en hel del eller om tillbakaﬂödet från basenheten är alltför lågt.In addition, it may be justified to have a fate accumulator 7 in the hydraulic system 38 if the input to and from the output of the hydraulic pressure generators 21A, 21 Buctuates a lot or if the return output from the base unit is too low.

Det påpekas att det är möjligt att ha ﬂer än en hydraulisk motor 42 i det hydrauliska systemet 38 (ej visat i någon ﬁgur). Om ﬂera hydrauliska motorer 42 är hopkopplade för driften av generatom ska åtminstone en av de hydrauliska motorerna 42 ha ett variabelt deplacement. 534 697 12 När den hydrauliska tryckalstraren 21A har fullbordat halva dess cykel, dvs., när den har uppnått 180 grader, ﬁnns det fortfarande energi lagrad i ﬂuidet.It is pointed out that it is possible to have more than one hydraulic motor 42 in the hydraulic system 38 (not shown in any gear). If your hydraulic motors 42 are connected for the operation of the generator, at least one of the hydraulic motors 42 shall have a variable displacement. 534 697 12 When the hydraulic pressure generator 21A has completed half of its cycle, i.e., when it has reached 180 degrees, energy is still stored in the id uidet.

Nu kommer trycket att minska under den följande processen och när trycket har minskat till p1 startar också deplacementet hos den hydrauliska motorn 42 att minska. Den hydrauliska motom 42 kommer fortfarande att ha samma rotationshastighet men vridmomentet levererat till generatorn kommer att minska i relation till minskningen av deplacementet och trycket. Energin levererad till generatom kommer att minska snabbare och snabbare. Den största delen av energin lagrad i ﬂuidet kommer att överföras till generatorn under denna fas.Now the pressure will decrease during the following process and when the pressure has decreased to p1, the displacement of the hydraulic motor 42 will also start to decrease. The hydraulic motor 42 will still have the same rotational speed but the torque delivered to the generator will decrease in relation to the reduction of the displacement and the pressure. The energy delivered to the generator will decrease faster and faster. Most of the energy stored in the ﬂ uidet will be transferred to the generator during this phase.

Utﬂödet av ﬂuidum från de hydrauliska tryckalstrarna 21A, 21 B startar med en viss fördröjning på grund av det faktum att trycket måste ökas innan ett ﬂöde är möjligt. Så länge såsom trycket från den hydrauliska tryckalstraren 21A är högre än trycket från den hydrauliska tryckalstraren 21 B, kommer backventilen 1 att vara sluten. Flödet av ﬂuidum vid punkten xi blockschemat visat i ﬁg. 8 kommeri princip från den hydrauliska tryckalstraren 21A från den punkt när arbetscykeln (360 grader) för den hydrauliska tryckalstraren 21A har passerat ett antal grader till dess att den har passerat mer än halva dess cykel. Under resten av tiden kommer ﬂödet självklart att komma från den hydrauliska tryckalstraren 21 B. Om det antages att den hydrauliska tryckalstraren 21A startas vid fasen noll, och om fördröjningen motsvarar 40 grader av cykeln, då kommer ﬂödet vid punkten x att komma från den hydrauliska tryckalstraren 21A under 40-220 grader, från den hydrauliska tryckalstraren 21B under 220-400 grader och från den hydrauliska tryckalstraren 21A under 400-580 grader.The output of output from the hydraulic pressure generators 21A, 21B starts with a certain delay due to the fact that the pressure must be increased before a output is possible. As long as the pressure from the hydraulic pressure generator 21A is higher than the pressure from the hydraulic pressure generator 21B, the non-return valve 1 will be closed. The flow of ﬂ uidum at point x in the block diagram shown in ﬁ g. 8 comes in principle from the hydraulic pressure generator 21A from the point when the duty cycle (360 degrees) of the hydraulic pressure generator 21A has passed a number of degrees until it has passed more than half of its cycle. For the rest of the time, the fate will of course come from the hydraulic pressure generator 21 B. Assuming that the hydraulic pressure generator 21A is started at phase zero, and if the delay corresponds to 40 degrees of the cycle, then the fate at point x will come from the hydraulic pressure generator. 21A below 40-220 degrees, from the hydraulic pressure generator 21B below 220-400 degrees and from the hydraulic pressure generator 21A below 400-580 degrees.

I ﬁg. 9 visas ett blockschema på en andra utföringsform av ett hydrauliskt system 38 enligt den föreliggande uppﬁnningen. I denna utföringsform ﬁnns det endast en hydraulisk tryckalstrare 21A, och följaktligen endast en backventil vardera av 1 och 2, såsom framgår i ﬁg. 9. En annan skillnad mellan utföringsformerna visade i ﬁg. 8 och 9 är att i denna andra utföringsform ﬁnns det dessutom en ﬂödesackumulator 1000 och en ventil 11. De andra likadana elementen som förekommer i båda utföringsformerna har försetts med samma hänvisningsbeteckningar och kommer inte att återigen beskrivas i detalj.I ﬁ g. 9 is a block diagram of a second embodiment of a hydraulic system 38 in accordance with the present invention. In this embodiment, there is only one hydraulic pressure generator 21A, and consequently only one check valve each of 1 and 2, as shown in ﬁ g. 9. Another difference between the embodiments shown in ﬁ g. 8 and 9 is that in this second embodiment there is also a fate accumulator 1000 and a valve 11. The other similar elements which occur in both embodiments have been provided with the same reference numerals and will not be described in detail again.

Såsom framgår i ﬁg. 9 är utﬂödet från tryckomvandlaren 40 förbundet med ﬂödesackumulatom 1000 via ventilen 11, och med den hydrauliska motom 42 som i sin tur driver en elektrisk generator. 534 69? 13 Flödesackumulatom 1000 har ett relativt högt laddningstryck och trycket antages öka till det maximala driftstrycket när den har åstadkommit den maximala laddningen. Flödesackumulatom 1000 är drivbar för att ackumulera ﬂuidum när ett ﬂöde från den hydrauliska tryckalstraren 21A är större än ett avsett ﬂöde till den hydrauliska motorn 42, och att leverera ﬂuidum när ﬂödet från den hydrauliska tryckalstraren 21A är mindre än det avsedda ﬂödet till den hydrauliska motom 42.As shown in ﬁ g. 9, the output from the pressure transducer 40 is connected to the output accumulator 1000 via the valve 11, and to the hydraulic motor 42 which in turn drives an electric generator. 534 69? The flow accumulator 1000 has a relatively high charge pressure and the pressure is assumed to increase to the maximum operating pressure when it has reached the maximum charge. The flow accumulator 1000 is operable to accumulate ﬂ uidum when a de fate from the hydraulic pressure generator 21A is greater than an intended ﬂ fate to the hydraulic motor 42, and to deliver ﬂ uidum when the ﬂ fate of the hydraulic pressure generator 21A is less than the intended ﬂ fate of the hydraulic motor 42 .

Ventilen 11 är antingen öppen eller sluten, vilket styrs antingen hydrauliskt eller elektriskt.The valve 11 is either open or closed, which is controlled either hydraulically or electrically.

Det påpekas att det huvudsakligen är tre olika trycknivåer l det hydrauliska systemet 38: ett bastryck p1vilket är rådande nedströms i relation till den hydrauliska motorn 42 och backventilen 1, och dessutom mellan backventilema 1, 2 när det ﬁnns ett inﬂöde till den hydrauliska tryckalstraren 21A; ett ﬂuktuerande högt tryck p2 vilket råder mellan backventilema 1, 2 vid utﬂöde och mellan backventilen 2 och tryckomvandlaren 40; ett ﬂuktuerande driftstryck p3 mellan tryckomvandlaren 40 och den hydrauliska motorn 42.It is pointed out that there are mainly three different pressure levels in the hydraulic system 38: a base pressure p which prevails downstream of the hydraulic motor 42 and the non-return valve 1, and also between the non-return valves 1, 2 when there is an inlet to the hydraulic pressure generator 21A; an actuating high pressure p2 which prevails between the non-return valves 1, 2 at discharge and between the non-return valve 2 and the pressure transducer 40; an ﬂ actuating operating pressure p3 between the pressure transducer 40 and the hydraulic motor 42.

Enligt en utföringsform av det hydrauliska systemet 38 är åtminstone en av de hydrauliska tryckalstrarna 21A, 21B en pump. Pumpen kan dessutom vara linjär med tryckslag för ﬂuidumleverans och returslag för ﬂuiduminsugning.According to one embodiment of the hydraulic system 38, at least one of the hydraulic pressure generators 21A, 21B is a pump. The pump can also be linear with a pressure stroke for ﬂ uidum delivery and a return stroke for ﬂ uidum suction.

I ﬁg. 10 visas ett blockschema på en första utföringsform av en tryckomvandlare 40 enligt den föreliggande uppﬁnningen. Tryckomvandlaren 40 är drivbar för att transformera ett tryck hos ett ﬂuidum från en trycknivå Pin till en annan trycknivå Pm. Denna utföringsforrn visad i ﬁg. 10 innefattar ett par hydrauliska roterande maskiner A, B som är ömsesidigt mekaniskt förbundna på ett sådant sätt att den första maskinen A kan köra den andra maskinen B.I ﬁ g. 10 is a block diagram of a first embodiment of a pressure transducer 40 according to the present invention. The pressure transducer 40 is drivable to transform a pressure of one fluid from one pressure level Pin to another pressure level Pm. This embodiment is shown in ﬁ g. 10 comprises a pair of hydraulic rotating machines A, B which are mutually mechanically connected in such a way that the first machine A can drive the second machine B.

Maskinema A, B är monterade i ett väsentligen slutet rum, och var och en av maskinema A, B är i hydraulisk förbindelse med det slutna rummet. Såsom dessutom framgår i ﬁg. 10, är var och en av maskinema A, B försedd med ett hydrauliskt inlopp (Pin) och ett hydrauliskt utlopp (Put). Det påpekas att utföringsformen visad i ﬁg. 10 används för att minska trycket hos ﬂuidet. Detta innebär att var och en av maskinerna A, B är i hydraulisk förbindelse med det slutna rummet via det hydrauliska utloppet (Pui)- Om å andra sidan tryckomvandlaren 40 skall användas för att öka trycket hos ﬂuidet, (ej visat i figurerna) är var och en av maskinema A, B i hydraulisk förbindelse med det slutna rummet via det hydrauliska inloppet. I utföringsformen visad i ﬁg. 10, är det 534 S97 14 slutna rummet i hydraulisk förbindelse med en ﬂuidumkälla med trycknivån Pm, den hydrauliska roterande maskinen A är i hydraulisk förbindelse med en ﬂuidumkälla med trycknivån Pin och den hydrauliska roterande maskinen B är i hydraulisk förbindelse med en ﬂuidumkälla med trycknivån 0 bar. Om maskinerna A, B har samma storlek, och det normala maximala trycket är 200 bar, då kommer utföringsformen visad i ﬁg. 10 att ge siffrorna 400 bar för Pj., och 200 bar för Put.Machines A, B are mounted in a substantially closed space, and each of the machines A, B is in hydraulic connection with the closed space. As also shown in ﬁ g. 10, each of the machines A, B is provided with a hydraulic inlet (Pin) and a hydraulic outlet (Put). It is pointed out that the embodiment shown in ﬁ g. 10 is used to reduce the pressure of the id uidet. This means that each of the machines A, B is in hydraulic connection with the closed space via the hydraulic outlet (Pui) - If, on the other hand, the pressure transducer 40 is to be used to increase the pressure of ﬂ uidet, (not shown in the figures) is where and one of the machines A, B in hydraulic connection with the closed space via the hydraulic inlet. In the embodiment shown in ﬁ g. 10, the 534 S97 14 is the closed space in hydraulic connection with a pressure source with pressure pressure Pm, the hydraulic rotary machine A is in hydraulic connection with a pressure source with pressure pressure Pin and the hydraulic rotary machine B is hydraulically connected to a pressure source with pressure level 0 bar. If the machines A, B have the same size, and the normal maximum pressure is 200 bar, then the embodiment will be shown in ﬁ g. 10 to give the figures 400 bar for Pj., And 200 bar for Put.

Enligt en utföringsform av tryckomvandlaren 40, är de ömsesidigt mekaniskt förbundna maskinerna A, B förbundna via åtminstone en axelkoppling.According to an embodiment of the pressure transducer 40, the mutually mechanically connected machines A, B are connected via at least one shaft coupling.

Enligt en utföringsfonn av tryckomvandlaren 40 har alla maskinema A, B öppna förbindelser med dräneringsanslutningama och det slutna rummet på ett sådant sätt att tryckbalansering råder. Härigenom åstadkommes att trycket inuti och trycket utanför det slutna rummet är lika stora. lﬁg. 11 visas ett blockschema på en andra utföringsform av en tryckomvandlare 40 enligt den föreliggande uppﬁnningen. I denna utföringsform av tryckomvandlaren 40 ﬂnns det två slutna rum, vart och ett innefattande två hydrauliska roterande maskiner A, B. De hydrauliska roterande maskinema A, B är ömsesidigt mekaniskt förbundna på ett sådant sätt att för varje par av maskinema A, B och för varje slutet rum, kan den första maskinen A köra den andra maskinen B. Såsom framgår i ﬁg. 11 är tryckomvandlaren 40 försedd med ett hydrauliskt inlopp (Pin) och ett hydrauliskt utlopp (Put). Dessutom är maskinen A i det vänstra paret av maskiner hydraulisk förbunden med det andra, högra rummet, under det att maskinen B i det högra paret av maskiner är hydrauliskt förbunden med det första, vänstra rummet. Det påpekas att utföringsformen visad i ﬁg. 11 används för att minska trycket hos ﬂuidet. Med användning av samma trycknivåer såsom iﬁg. 10, kommer i fallet visat i ﬁg. 11, dvs., om två tryckomvandlare 40 enligt ﬁg. 10 är kopplade i överensstämmelse med ﬁg. 11, att ge siffroma 600 bar för Pm och 200 bar för Pm.According to one embodiment of the pressure transducer 40, all the machines A, B have open connections with the drainage connections and the closed space in such a way that pressure balancing prevails. This ensures that the pressure inside and the pressure outside the closed room are equal. l ﬁ g. 11 shows a block diagram of a second embodiment of a pressure transducer 40 according to the present invention. In this embodiment of the pressure transducer 40 there are two closed spaces, each comprising two hydraulic rotary machines A, B. The hydraulic rotary machines A, B are mutually mechanically connected in such a way that for each pair of machines A, B and for each closed room, the first machine A can run the second machine B. As shown in ﬁ g. 11, the pressure transducer 40 is provided with a hydraulic inlet (Pin) and a hydraulic outlet (Put). In addition, machine A in the left pair of machines is hydraulically connected to the second, right space, while machine B in the right pair of machines is hydraulically connected to the first, left space. It is pointed out that the embodiment shown in ﬁ g. 11 is used to reduce the pressure of the ﬂ uidet. Using the same pressure levels as in ﬁ g. 10, comes in the case shown in ﬁ g. 11, i.e., if two pressure transducers 40 according to ﬁ g. 10 are connected in accordance with ﬁ g. 11, to give the figures 600 bar for PM and 200 bar for PM.

Det samma gäller för det fall då tre tryckomvandlare 40 enligt ﬁg. 10 är kopplade i serie (ej visat), dvs., det kommer att ge siffrorna 800 bar för Pl., och 200 bar för Pm.The same applies to the case where three pressure transducers 40 according to ﬁ g. 10 are connected in series (not shown), i.e., it will give the digits 800 bar for Pl., And 200 bar for Pm.

Uppﬁnningen är inte begränsad till de beskrivna utföringsformerna. Det kommer att vara uppenbart för fackmän inom området att många olika utföringsformer är möjliga inom omfattningen av de följande patentkraven.The invention is not limited to the described embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that many different embodiments are possible within the scope of the following claims.

Claims

10 20 25 30 534 697 PATENT REQUIREMENTS

A hydraulic system (38) comprising at least one hydraulic motor (42) for operating at least one electric generator to generate electrical energy, the system (38) comprising at least one hydraulic pressure generator (21A) in hydraulic connection with said at least one hydraulic motor (42) for transmitting hydraulic energy to said at least one hydraulic motor (42), characterized by at least one further device (1000, 21B) for transmitting hydraulic energy to said at least one hydraulic motor (42), said at least one further device (1000, 21B) is at least one ﬂ fate accumulator (1000) for accumulating ﬂ uidum when a de fate from said at least one hydraulic pressure generator (21A) is greater than an intended ﬂ fate to said at least one hydraulic motor (42) and for delivering ﬂ uidum when ﬂ fate from said at least one hydraulic pressure generator (21A) is less than the intended till fate of said at least one hydraulic motor (4 2) and wherein at least one valve (11) is hydraulically connected between said at least one fate accumulator (1000) and the rest of the hydraulic system (38), which valve (11) is either open or closed and is either hydraulically or electrically controlled, wherein at least one of said at least one hydraulic pressure generator (21A) has at least one fluid flow path, said path comprising at least one mechanical member resilient for extra-powerful conversion of an internal energy of an fluid within the electrical energy path, and said at least one mechanical member is at least one volume with at least one phase change material (PCM).

A hydraulic system (38) according to claim 1, comprising at least two further devices (1000, 21B) for transmitting hydraulic energy to said at least one hydraulic motor (42), said at least two further devices (1000, 21B) being said at least one des fate accumulator (1000) as well as at least one further hydraulic pressure generator (21 B) in hydraulic connection with said at least one hydraulic motor (42) for transferring hydraulic energy to said at least one hydraulic motor (42). 20 30 534 697 ll;

The hydraulic system (38) of claim 2, wherein at least one pair of the hydraulic pressure generators (21A, 21B) comprises a first hydraulic pressure generator (21A) and a second hydraulic pressure generator (21B) mutually hydraulically connected in parallel.

The hydraulic system (38) of claim 3, wherein the first and second hydraulic pressure generators (21A, 21B) are arranged to operate in cycles so that the first hydraulic pressure generator (21A) delivers an output at the same time as the second hydraulic pressure generator (21A). 21 B) has an input while the first hydraulic pressure generator (21A) has an input at the same time as the second hydraulic pressure generator (21 B) delivers an output.

The hydraulic system (38) of claim 4, wherein the first and second pressure generators (21A, 21B) are arranged to operate with a mutual phase difference of approximately 180 degrees.

The hydraulic system (38) of claim 1, wherein at least one of said at least one hydraulic pressure generator (21A) is in hydraulic communication with said at least one hydraulic motor (42) in a closed cycle.

The hydraulic system (38) of claim 2, wherein at least one of said at least one pressure generator (21A) and / or at least one of said at least one additional hydraulic pressure generator (21B) is in hydraulic communication with said at least one hydraulic motor (42) in a closed cycle.

The hydraulic system (38) of claim 1, wherein at least one of said at least one hydraulic motor (42) has a variable displacement.

A hydraulic system (38) according to claim 8, wherein the displacement is variable according to variations in a pressure of a ﬂ uidum, which ﬂ uidum transmits hydraulic energy to said at least one of said at least one hydraulic motor (42). 10 20 25 30 534 597 l?

The hydraulic system (38) of claim 9, wherein the displacement is arranged to increase as the pressure increases while the displacement is arranged to decrease as the pressure decreases. 1 1. variable in accordance with variations in a ﬂ fate of a ﬂ uidum, which

A hydraulic system (38) according to claim 8, wherein the displacement is ﬂ uidum transmitting hydraulic energy to said at least one of said at least one hydraulic motor (42).

The hydraulic system (38) of claim 11, wherein the displacement is arranged to increase as the ﬂ fate increases while the displacement is arranged to decrease as the ﬂ fate decreases.

The hydraulic system (38) of claim 1, comprising at least one control system for controlling at least one of said at least one hydraulic motor (42).

The hydraulic system (38) of claim 13, wherein said at least one control system is arranged to control a displacement of said at least one of said at least one hydraulic motor (42).

The hydraulic system (38) of claim 1, comprising at least one pressure transducer (40) for transforming a hydraulic pressure into the hydraulic system (38).

A hydraulic system (38) according to claim 15, wherein at least one of said at least one pressure transducer (40) is hydraulically connected between on the one hand said at least one hydraulic pressure generator (21A) and on the other hand said at least one hydraulic motor (42).

A hydraulic system (38) according to claim 16, wherein said at least one pressure transducer (40) is arranged to lower the hydraulic pressure in the hydraulic system (38) from a higher pressure in a distance from said at least 534 697 18 one hydraulic pressure generator (21A) to a lower pressure in the fluid of the at least one hydraulic motor (42).

The hydraulic system (38) of claim 1, wherein at least one of said at least one hydraulic pressure generator (21A) is a pump.

The hydraulic system (38) of claim 2, wherein at least one of said at least one hydraulic pressure generator (21A) and / or at least one of said at least one additional pressure generator (21B) is a pump.

Hydraulic system (38) according to claim 18 or 19, wherein the pump is linear with pressure stroke for ﬂ uidum delivery and return stroke for ﬂ uidum suction.

The hydraulic system (38) of claim 2, wherein at least one of said at least one hydraulic pressure generator (21A) and / or at least one of said at least one additional hydraulic pressure generator (21B) has at least one fluid flow path, the path comprising at least one mechanical part that is resilient for extra powerful conversion of an internal energy of a inom uidum within the web into electrical energy.

A hydraulic system (38) according to claim 1 or 21, wherein said at least one mechanical part is at least one diaphragm.

A hydraulic system (38) according to claim 1 or 21, wherein said at least one mechanical part is at least one diaphragm together with at least one volume of at least one phase change material (PCM).

The hydraulic system (38) of claim 23, wherein the diaphragm is located between the phase change material (PCM) and the id uidet.

The hydraulic system (38) of claim 1, wherein the at least one of said at least one hydraulic pressure generator (21A) comprises at least one volume of at least one phase change material (PCM). 10 20 25 30 534 E97 lUl

The hydraulic system (38) of claim 2, wherein at least one of said at least one hydraulic pressure generator (21A) and / or at least one of said at least one additional hydraulic pressure generator (21B) comprises at least one volume of at least one phase change material (PCM).

A hydraulic system (38) according to claim 1, wherein at least one non-return valve (1, 2) is hydraulically connected before and / or after at least one of said at least one hydraulic pressure generator (21A9 in the hydraulic system (38).

A hydraulic system (38) according to claim 2, wherein at least one non-return valve (1, 2) is hydraulically connected before and / or after at least one of said at least one hydraulic pressure generators (21A9 and / or before and / or after at least one of said at least one additional hydraulic pressure generator (21 B) in the hydraulic system (38).

The hydraulic system (38) of claim 1, wherein at least one of said at least one electric generator is of an asynchronous type.

The hydraulic system (38) of claim 1, wherein at least one of said at least one electric generator is of a synchronous type.

An energy production plant for generating electrical energy and comprising a hydraulic system (38) according to any one of the preceding claims.

Use of a hydraulic system (38) according to any one of the preceding claims for the operation of at least one electric generator for generating electrical energy.

Use according to claim 32, wherein a rotational speed of a rotational axis of at least one of said at least one electric generator is kept substantially constant.