WO2012080624A1 - Systeme de production d'energie electrique - Google Patents

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WO2012080624A1
WO2012080624A1 PCT/FR2011/052908 FR2011052908W WO2012080624A1 WO 2012080624 A1 WO2012080624 A1 WO 2012080624A1 FR 2011052908 W FR2011052908 W FR 2011052908W WO 2012080624 A1 WO2012080624 A1 WO 2012080624A1
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pipe
conical
liquid
electricity generator
module
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Jean Villard
Christine Villard
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Jean Villard
Christine Villard
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the invention relates to the field of the production of electrical energy using the kinetic energy of a liquid which can be in particular, but not necessarily, water. To do this, the water is channeled into a supply line and rotates the rotor of an electricity generator.
  • the invention relates more particularly to a system for producing electrical energy adapted to be used in a closed circuit, in a forced liquid line or along a watercourse while being arranged in the watercourse or laterally in the immediate vicinity.
  • power generation systems use the kinetic energy of a liquid flow moving in translation in a pipe.
  • the translational movement of the liquid is then converted into electricity by means of an electricity generator comprising at least one rotating part.
  • this type of electric power generation system has a low efficiency, due in particular to the significant pressure losses generated by the contact between the mobile fluid in translation in the supply line and the moving parts of the electricity generator as to them moving in rotation.
  • an object of the invention is to improve the efficiency of commonly used electric power generation systems.
  • the invention thus relates to a system for producing electrical energy using the kinetic energy of a liquid for generating electricity, said system comprising:
  • first conical bottom and closed top pipe connected hydraulically to said first electricity generator, said first conical pipe being arranged coaxially with respect to an axis of rotation of the moving parts in rotation of the first electricity generator;
  • At least one injection nozzle for the liquid said at least one injection nozzle being connected to the at least one pipe and making it possible to inject into the first conical pipe the liquid coming from the supply pipe, said nozzle injection being arranged at a side wall of the first conical pipe.
  • the first module makes it possible to turn the liquid inside the first conical tube forming a vortex.
  • the moving parts of the electricity generator are then rotated with the minimum loss of load.
  • the water is then injected substantially tangentially inside the first conical pipe using injection nozzles positioned at the side wall of this first conical pipe.
  • a first conical pipe may in particular have a substantially cylindrical portion arranged at the base of the conical section.
  • the injection nozzles can then be positioned on this substantially cylindrical portion near the base of the first conical nozzle.
  • the liquid is taken from a supply line which may in particular contain liquid under pressure, that is to say under a pressure greater than atmospheric pressure.
  • the first module may comprise at least one electric hydraulic pump cooperating with the pipe, this hydraulic pump being supplied with electrical energy temporarily, by the first electricity generator.
  • the liquid can be taken at atmospheric pressure in the supply line and then compressed by the hydraulic pump to increase its pressure.
  • the liquid is injected into the first conical pipe with a pressure greater than atmospheric pressure.
  • the pipe can cooperate with the supply pipe at a cylindrical peripheral surface of this supply pipe.
  • the pipe can cooperate with the supply pipe at a conical peripheral surface of this supply pipe.
  • Such an arrangement then has a bulk greater than that of the previous example. However, it allows to use a pipe of minimum length.
  • the pipe can cooperate with the supply pipe at a flat end surface of this supply pipe.
  • the liquid is taken from the supply line in the direction of flow of the liquid.
  • This particular arrangement makes it possible in particular to simplify the connection between the pipe and the supply pipe since it can be done by means of a circular flange in plane support connection with the supply pipe.
  • the system may comprise a second module arranged hydraulically downstream of the first electricity generator and comprising:
  • At least one hydraulic hydraulic pump connected hydraulically via a pipe to a pipe arranged hydraulically downstream of the first electricity generator, this hydraulic pump being supplied with electrical energy temporarily by the first electricity generator; at least one injection nozzle for the liquid, this injection nozzle being intended to inject into the second conical tube the liquid pumped into the tubing and being arranged at a side wall of the second conical tube.
  • the liquid after passing inside the electricity generator, enters the second module to increase the efficiency and in particular the suction of the liquid.
  • the liquid, at the outlet of the first module, can rotate at a speed of rotation of between 10,000 and 14,000 rpm before entering the electricity generator.
  • Such an electricity generator may comprise, meanwhile, a length of 80 cm to 1.50 m with a liquid passage diameter of between 50 cm and 2 meters for certain applications.
  • the second conical pipe may be arranged coaxially with respect to the axis of rotation of the rotating parts of the first electricity generator.
  • the three elements that are the first conical pipe, the electricity generator and the second conical pipe are arranged along the same axis, namely the axis of rotation of the rotating parts of the electricity generator.
  • Such an arrangement is particularly advantageous in order to use a minimum space requirement in a given direction.
  • the channel of the second module can cooperate with the cylindrical side wall of the cylindrical tube.
  • the channeling of the second module makes it possible to take the liquid at the periphery of the cylindrical tube thus using the centrifugal force to collect the liquid at the internal face of the cylindrical tube.
  • the injection nozzle can be inclined at an angle of 4 and 15 ° relative to a plane perpendicular to an axis of revolution of the conical nozzle.
  • the injection nozzles are positioned in the first and second modules with an angle of inclination relative to a plane perpendicular to the axis of revolution of the conical nozzle.
  • the hydraulic pump may be supplied with electrical energy, at least temporarily, by an auxiliary power source selected from the group comprising batteries and generators.
  • an auxiliary power source selected from the group comprising batteries and generators.
  • each module may comprise five hydraulic pumps, five injection nozzles and five pipes.
  • each module five lines make it possible to supply liquid with five regularly distributed hydraulic pumps at the periphery of the first and second conical tubes and five nozzles for injecting the liquid inside the two conical tubes. These injection nozzles are then angularly distributed in a balanced manner at the periphery of each conical nozzle.
  • FIGS. 1 and 2 are side views representative of two variants of a system for producing electrical energy according to the invention integrated in a forced water line.
  • Figures 3 and 4 show in side view two variants of electric power generation system associated with a river, including a river;
  • Figure 5 is a representative side view of a second module equipping a power generation system.
  • the invention relates to a system for producing electrical energy using the kinetic energy of a liquid to generate electricity.
  • the electric power generation system 1 is arranged at a forced water line and can in particular be oriented in a substantially vertical direction.
  • Such an electric power production system 1 thus comprises a liquid supply line 4, which is advantageously water, and which can in particular be taken from a hydraulic dam basin.
  • such an electrical energy production system 1 comprises pipes 13 which may in particular be five in number emerging at a flat end surface 12 of the supply pipe 4.
  • a first module 6 thus comprises pipes 13 cooperating with a lateral wall 15 of a first conical pipe 8.
  • the injection of the liquid is carried out by means of injection nozzles 14 positioned near the base 9 of the conical pipe 8.
  • Such an arrangement makes it possible to orient the liquid inside the conical pipe 8 so as to form a vortex whose speed of rotation can reach values greater than or equal to 10000 revolutions / minute.
  • the first conical pipe 8 is connected to a first electricity generator 7, for generating electricity by means of the kinetic energy of the liquid passing through this electric power generation system 1.
  • the first generator electricity 7 comprises rotatable portions about an axis 11 driven by the rotational movement of the liquid.
  • the first conical pipe 8 can be arranged coaxially around the axis of rotation 11 of the moving parts of the electricity generator 7.
  • the axis of revolution 16 of the first conical pipe 8 is merged. with the axis of rotation 11 of the moving parts of the electricity generator 7.
  • the electric power generation system 101 may have a module 106 whose ducts 113 are connected at the level of the cylindrical peripheral surface 102 of the supply duct 104.
  • Such hydraulic pumps 103 are supplied with electricity by means of the generator 7, but during the start-up phases, they can also be supplied with electricity by means of an auxiliary energy source 105, which may notably consist of batteries or generators. .
  • the system 301 can be arranged inside a stream and be ballasted to prevent it from being carried away by the current. Such a system can thus be totally immersed and placed at the bottom of the stream or be arranged between two waters if necessary.
  • the system 301 includes a grid 302 positioned at the inlet of the feed pipe 304.
  • Such grids 302 indeed make it possible to avoid the introduction of bulky objects or animals to the interior of the electric power generation system 301.
  • the water then enters successively inside a first module 306, inside the first electricity generator 7, inside the second module 316, and finally inside. a second electricity generator 207.
  • the water is then discharged into the stream in which the system is positioned.
  • the system 401 can also be positioned laterally with respect to the stream 403.
  • a supply line 404 makes it possible to divert the water from the stream to the first stream.
  • the grids 402 are also used at the inlet of the feed line 404 so as to avoid the presence of animals or congestion in the system 401.
  • an electrical energy production system 501 may also have a cylindrical pipe 503 arranged at the outlet of the first electricity generator 7.
  • the pipes 513 are in this case arranged radially and cooperate with the cylindrical side wall 504 of the tubing 503.
  • the water can then be pumped by means of a hydraulic pump 502 cooperating with the pipes 513 which can in particular be seven in number.
  • the pipes 515 advantageously five in number, make it possible for them to supplying the liquid to injection nozzles 514.
  • injection nozzles 514 are in this case positioned at the side wall 515 which may be partially cylindrical over a small width of the second conical tube 518 of the second module 516 Such an arrangement indeed has optimum compactness and guarantees an increased efficiency of the electric power generation system.

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Abstract

Système de production d'énergie électrique (1) utilisant l'énergie cinétique d'un liquide pour générer de l'électricité, ledit système comportant : - au moins une conduite d'alimentation (4) en liquide et; - un premier module (6) agencé hydrauliquement en amont d'un premier générateur d'électricité (7), caractérisé en ce que ledit premier module (6) comporte : - une première tubulure conique (8) de base (9) fermée et de sommet (10) connecté hydrauliquement audit premier générateur d'électricité (7), ladite première tubulure conique (8) étant agencée coaxialement par rapport à un axe de rotation (11) des parties mobiles en rotation du premier générateur d'électricité (7); - au moins une canalisation (13) connectée à ladite conduite d'alimentation (4); - au moins une buse d'injection (14) du liquide, ladite au moins une buse d'injection (14) étant connectée à la au moins une canalisation (13) et permettant d'injecter dans la première tubulure conique (8) le liquide provenant de la conduite d'alimentation (4), ladite buse d'injection (14) étant agencée au niveau d'une paroi latérale (15) de la première tubulure conique (8).

Description

SYSTEME DE PRODUCTION D'ENERGIE ELECTRIQUE
DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine de la production d'énergie électrique utilisant l'énergie cinétique d'un liquide qui peut être notamment, mais non nécessairement, de l'eau. Pour ce faire, l'eau est canalisée dans une conduite d'alimentation et permet d'entraîner en rotation le rotor d'un générateur d'électricité. L'invention vise plus particulièrement un système de production d'énergie électrique adapté pour être utilisé selon un circuit fermé, dans une conduite de liquide forcé ou encore le long d'un cours d'eau en étant agencé dans le cours d'eau ou latéralement à proximité immédiate. TECHNIQUES ANTÉRIEURES
De façon générale, les systèmes de production d'énergie électrique utilisent l'énergie cinétique d'un flux de liquide se déplaçant en translation dans une conduite. Le mouvement de translation du liquide est alors converti en électricité au moyen d'un générateur de l'électricité comportant au moins une pièce mobile en rotation.
Cependant, ce type de système de production d'énergie électrique présente un faible rendement, dû notamment aux pertes de charge importantes générées par le contact entre le fluide mobile en translation dans la conduite d'alimentation et les parties mobiles du générateur d'électricité quant à elles mobiles en rotation.
Ainsi, un objectif de l'invention est d'améliorer le rendement des systèmes de production d'énergie électrique couramment utilisés. EXPOSE DE L ' INVENTION
L'invention concerne donc un système de production d'énergie électrique utilisant l'énergie cinétique d'un liquide pour générer de l'électricité, ledit système comportant :
- au moins une conduite d'alimentation en liquide et ;
- un premier module agencé hydrauliquement en amont d'un premier générateur d'électricité, Elle se caractérise en ce que ledit premier module comporte :
- une première tubulure conique de base fermée et de sommet connecté hydrauliquement audit premier générateur d'électricité, ladite première tubulure conique étant agencée coaxialement par rapport à un axe de rotation des parties mobiles en rotation du premier générateur d'électricité ;
- au moins une canalisation connectée à ladite conduite d'alimentation ;
- au moins une buse d'injection du liquide, ladite au moins une buse d'injection étant connectée à la au moins une canalisation et permettant d'injecter dans la première tubulure conique le liquide provenant de la conduite d'alimentation, ladite buse d'injection étant agencée au niveau d'une paroi latérale de la première tubulure conique.
Autrement dit, le premier module permet de faire tourner le liquide à l'intérieur de la première tubulure conique en formant un tourbillon. Les parties mobiles du générateur d'électricité sont alors entraînées en rotation avec le minimum de perte de charge.
De plus, l'eau est alors injectée sensiblement tangentiellement à l'intérieur de la première tubulure conique en utilisant des buses d'injection positionnées au niveau de la paroi latérale de cette première tubulure conique. Une telle première tubulure conique peut notamment présenter une portion sensiblement cylindrique agencée au niveau de la base du tronçon conique. Les buses d'injection peuvent alors être positionnées sur cette portion sensiblement cylindrique à proximité de la base de la première tubulure conique. Pour ce faire, le liquide est prélevé dans une conduite d'alimentation qui peut notamment contenir du liquide sous pression, c'est-à-dire sous une pression supérieure à la pression atmosphérique.
Avantageusement, le premier module peut comporter au moins une pompe hydraulique électrique coopérant avec la canalisation, cette pompe hydraulique étant alimentée en énergie électrique temporairement, par le premier générateur d'électricité.
En d'autres termes, le liquide peut être prélevé à une pression atmosphérique dans la conduite d'alimentation, puis être comprimé par la pompe hydraulique afin d'en augmenter sa pression. Ainsi, le liquide est injecté dans la première tubulure conique avec une pression supérieure à la pression atmosphérique. Par ailleurs, il est possible de prélever le liquide de différentes manières au niveau de la conduite d'alimentation correspondant à différentes formes de cette dernière. Ainsi, selon un premier mode de réalisation, la canalisation peut coopérer avec la conduite d'alimentation au niveau d'une surface périphérique cylindrique de cette conduite d'alimentation.
De cette manière, la canalisation émerge radialement de la conduite d'alimentation pour coopérer avec la paroi latérale de la première tubulure conique. Un tel agencement permet en effet de générer un encombrement minimum et notamment de limiter la longueur de la canalisation.
Selon un second mode de réalisation, la canalisation peut coopérer avec la conduite d'alimentation au niveau d'une surface périphérique conique de cette conduite d'alimentation.
Un tel agencement présente alors un encombrement supérieur à celui de l'exemple précédent. Cependant, il permet d'utiliser une canalisation de longueur minimale.
Selon un troisième mode de réalisation, la canalisation peut coopérer avec la conduite d'alimentation au niveau d'une surface plane d'extrémité de cette conduite d'alimentation.
Ainsi, le liquide est prélevé dans la conduite d'alimentation selon la direction d'écoulement du liquide. Cet agencement particulier permet notamment de simplifier la liaison entre la canalisation et la conduite d'alimentation puisqu'elle peut se faire au moyen d'une bride circulaire en liaison appui-plan avec la conduite d'alimentation.
En pratique, le système peut comporter un second module agencé hydrauliquement en aval du premier générateur d'électricité et comportant :
- une seconde tubulure conique de sommet connecté à un second générateur d'électricité ;
- au moins une pompe hydraulique électrique connectée hydrauliquement via une canalisation à une tubulure agencée hydrauliquement en aval du premier générateur d'électricité, cette pompe hydraulique étant alimentée en énergie électrique temporairement, par le premier générateur d'électricité ; - au moins une buse d'injection du liquide, cette buse d'injection étant destinée à injecter dans la seconde tubulure conique le liquide pompé dans la tubulure et étant agencée au niveau d'une paroi latérale de la seconde tubulure conique.
De cette manière, le liquide, après être passé à l'intérieur du générateur d'électricité, pénètre dans le second module pour augmenter le rendement et notamment l'aspiration du liquide. Le liquide, à la sortie du premier module, peut tourner à une vitesse de rotation comprise entre 10000 et 14000 tours/minute avant de pénétrer dans le générateur d'électricité. Un tel générateur d'électricité peut comporter, quant à lui, une longueur de 80 cm à 1,50 m avec un diamètre de passage du liquide compris entre 50 cm et 2 mètres pour certaines applications.
Selon un mode de réalisation particulier, la seconde tubulure conique peut être agencée coaxialement par rapport à l'axe de rotation des parties mobiles en rotation du premier générateur d'électricité.
Ainsi, les trois éléments que sont la première tubulure conique, le générateur d'électricité et la seconde tubulure conique, sont agencés selon un même axe, à savoir l'axe de rotation des parties mobiles en rotation du générateur d'électricité. Un tel agencement est particulièrement avantageux afin d'utiliser un encombrement minimum dans une direction donnée.
Avantageusement, la canalisation du second module peut coopérer avec la paroi latérale cylindrique de la tubulure cylindrique.
En effet, la canalisation du second module permet de prélever le liquide à la périphérie de la tubulure cylindrique utilisant ainsi la force centrifuge pour capter le liquide au niveau de la face interne de la tubulure cylindrique.
En pratique, la buse d'injection peut être inclinée d'un angle compris en 4 et 15° par rapport à un plan perpendiculaire à un axe de révolution de la tubulure conique.
Ainsi, les buses d'injection sont positionnées dans le premier et le second modules avec un angle d'inclinaison par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de révolution de la tubulure conique. Selon un mode de réalisation particulier, la pompe hydraulique peut être alimentée en énergie électrique, au moins temporairement, par une source d'énergie annexe choisie parmi le groupe comportant les batteries et les groupes électrogènes. Autrement dit, lorsque le générateur d'électricité ne peut permettre d'alimenter les pompes hydrauliques, et notamment lors des phases de démarrage, il peut être utilisé une source d'énergie annexe permettant d'amorcer l'aspiration des pompes hydrauliques et donc de mettre en mouvement le liquide à l'intérieur du système de production d'énergie électrique.
Avantageusement, chaque module peut comporter cinq pompes hydrauliques, cinq buses d'injection et cinq canalisations.
En d'autres termes, dans chaque module, cinq canalisations permettent d'alimenter en liquide cinq pompes hydrauliques régulièrement réparties à la périphérie des première et seconde tubulures coniques et cinq buses pour injecter le liquide à l'intérieur des deux tubulures coniques. Ces buses d'injection sont alors angulairement réparties de façon équilibrée à la périphérie de chaque tubulure conique. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES
La manière de réaliser l'invention et les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles :
- les figures 1 et 2 sont des vues de côté représentatives de deux variantes d'un système de production d'énergie électrique conforme à l'invention intégré dans une conduite d'eau forcée.
les figures 3 et 4 représentent en vue de côté deux variantes de système de production d'énergie électrique associés à un cours d'eau, d'une rivière notamment ;
la figure 5 est une vue de côté représentative d'un second module équipant un système de production d'énergie électrique. MANIERE DE DECRIRE L'INVENTION
Comme déjà évoqué, l'invention concerne un système de production d'énergie électrique utilisant l'énergie cinétique d'un liquide pour générer de l'électricité.
Tel que représenté à la figure 1, le système de production d'énergie électrique 1 est agencé au niveau d'une conduite d'eau forcée et peut notamment être orienté selon une direction sensiblement verticale. Un tel système de production d'énergie électrique 1 comporte ainsi une conduite d'alimentation 4 en liquide, qui est avantageusement de l'eau, et qui peut notamment être prélevée au niveau d'un bassin de barrage hydraulique.
Par ailleurs, un tel système de production d'énergie électrique 1 comporte des canalisations 13 qui peuvent notamment être au nombre de cinq émergeant au niveau d'une surface plane d'extrémité 12 de la conduite d'alimentation 4. L'eau étant acheminée sous pression dans la conduite d'alimentation 4, il n'est pas nécessaire d'utiliser des pompes hydrauliques pour injecter le liquide à l'intérieur d'un premier module 6. Un tel premier module 6 comporte ainsi des canalisations 13 coopérant avec une paroi latérale 15 d'une première tubulure conique 8. L'injection du liquide est réalisée au moyen de buses d'injection 14 positionnées à proximité de la base 9 de la tubulure conique 8. Un tel agencement permet en effet d'orienter le liquide à l'intérieur de la tubulure conique 8 de façon à former un tourbillon dont la vitesse de rotation peut atteindre des valeurs supérieures ou égales à 10000 tours/minute. La première tubulure conique 8 est connectée à un premier générateur d'électricité 7, permettant de générer de l'électricité au moyen de l'énergie cinétique du liquide traversant ce système de production d'énergie électrique 1. Pour ce faire, le premier générateur d'électricité 7 comporte des parties mobiles en rotation autour d'un axe 11 entraîné par le mouvement de rotation du liquide.
Par ailleurs, la première tubulure conique 8 peut être agencée de façon coaxiale autour de l'axe de rotation 11 des parties mobiles du générateur d'électricité 7. Dans ce cas, l'axe de révolution 16 de la première tubulure conique 8 est confondu avec l'axe de rotation 11 des parties mobiles du générateur d'électricité 7.
Tel que représenté à la figure 2, le système de production d'énergie électrique 101 peut présenter un module 106 dont les canalisations 113 sont connectées au niveau de la surface périphérique cylindrique 102 de la conduite d'alimentation 104. Dans ce cas, il est également possible d'utiliser des pompes hydrauliques 103 électriques permettant d'augmenter la pression de l'eau injectée via les buses d'injection 114 dans la première tubulure conique 108. La vitesse de rotation du liquide circulant dans la première tubulure conique 108 est alors augmentée.
De telles pompes hydrauliques 103 sont alimentées en électricité au moyen du générateur 7 mais lors des phases de démarrage, elles peuvent également être alimentées en électricité au moyen d'une source d'énergie annexe 105 qui peut notamment consister en des batteries ou des groupes électrogènes.
Tel que représenté à la figure 3, le système 301 peut être agencé à l'intérieur d'un cours d'eau et être lesté pour éviter qu'il soit emporté par le courant. Un tel système peut ainsi être immergé totalement et placé au fond du cours d'eau ou être agencé entre deux eaux si nécessaire.
Tel que représenté, le système 301 comporte une grille 302 positionnée au niveau de l'entrée de la conduite d'alimentation 304. De telles grilles 302 permettent en effet d'éviter l'introduction d'objets encombrants ou d'animaux à l'intérieur du système de production d'énergie électrique 301.
Tel que représenté, l'eau pénètre alors successivement à l'intérieur d'un premier module 306, à l'intérieur du premier générateur d'électricité 7, à l'intérieur du second module 316, et enfin à l'intérieur d'un second générateur d'électricité 207. L'eau est ensuite rejetée dans le cours d'eau dans lequel le système est positionné.
Tel que représenté à la figure 4, le système 401 peut être également positionné de façon latérale par rapport au cours d'eau 403. Ainsi, une conduite d'alimentation 404 permet de dévier l'eau du cours d'eau jusqu'au premier module 406. Les grilles 402 sont également utilisées au niveau de l'entrée de la conduite d'alimentation 404 de façon à éviter toute présence d'animal ou d'encombrement dans le système 401.
De même que précédemment, l'eau circule ensuite successivement dans le premier module 406, dans le premier générateur d'électricité 7, dans le second module 416 et enfin dans le second générateur d'électricité 207 avant de retourner dans le cours d'eau 403. Avantageusement, et tel que représenté à la figure 5, un système de production d'énergie électrique 501 peut également présenter une tubulure cylindrique 503 agencée en sortie du premier générateur d'électricité 7. Les canalisations 513 sont dans ce cas agencées de façon radiale et coopèrent avec la paroi latérale cylindrique 504 de la tubulure 503.
L'eau peut alors être pompée au moyen d'une pompe hydraulique 502 coopérant avec les canalisations 513 qui peuvent notamment être au nombre de sept. En sortie de la pompe 502 des canalisations 515, avantageusement au nombre de cinq, permettent quant à elles d'acheminer le liquide vers des buses d'injection 514. De telles buses d'injection 514 sont dans ce cas positionnées au niveau de la paroi latérale 515 qui peut être partiellement cylindrique sur une faible largeur de la seconde tubulure conique 518 du second module 516. Un tel agencement présente en effet une compacité optimale et garantit un rendement accru du système de production d'énergie électrique.
Il ressort de ce qui précède qu'un système de production d'énergie électrique conforme à l'invention présente de nombreux avantages, et notamment :
il présente un rendement optimum en utilisant l'énergie cinétique de rotation d'un liquide formant un tourbillon dans une conduite ;
- il permet de générer une source d'énergie propre utilisant principalement la source d'énergie qu'il produit pour son fonctionnement ;
il permet de supprimer les pertes en ligne inhérentes à la distance séparant le point de production de l'électricité et son lieu de consommation ; il n'est pas ou peu sensible aux événements climatiques extérieurs tels que les tempêtes de vent ou les intempéries orageuses.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de production d'énergie électrique (1, 101, 201, 301, 401, 501) utilisant l'énergie cinétique d'un liquide pour générer de l'électricité, ledit système comportant :
- au moins une conduite d'alimentation (4, 104, 204, 304, 404) en liquide et ;
- un premier module (6, 106, 206, 306, 406) agencé hydrauliquement en amont d'un premier générateur d'électricité (7),
caractérisé en ce que ledit premier module (6, 106, 206, 306, 406) comporte :
- une première tubulure conique (8, 108, 208) de base (9) fermée et de sommet (10) connecté hydrauliquement audit premier générateur d'électricité (7), ladite première tubulure conique (8, 108, 208) étant agencée coaxialement par rapport à un axe de rotation (11) des parties mobiles en rotation du premier générateur d'électricité (7) ;
- au moins une canalisation (13, 113, 213) connectée à ladite conduite d'alimentation (4, 104, 204) ;
- au moins une buse d'injection (14) du liquide, ladite au moins une buse d'injection (14) étant connectée à la au moins une canalisation (13) et permettant d'injecter dans la première tubulure conique (8) le liquide provenant de la conduite d'alimentation (4), ladite buse d'injection (14) étant agencée au niveau d'une paroi latérale (15) de la première tubulure conique
(8).
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier module (106) comporte au moins une pompe hydraulique (103) électrique coopérant avec ladite au moins une canalisation (113), ladite pompe hydraulique (103) étant alimentée en énergie électrique temporairement, par ledit premier générateur d'électricité (7).
3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une canalisation (113) coopère avec ladite conduite d'alimentation (104) au niveau d'une surface périphérique cylindrique (102) de ladite conduite d'alimentation (104).
4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une canalisation (213) coopère avec ladite conduite d'alimentation (204) au niveau d'une surface périphérique conique (202) de ladite conduite d'alimentation (204).
5. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une canalisation (13) coopère avec ladite conduite d'alimentation (4) au niveau d'une surface plane d'extrémité (12) de ladite conduite d'alimentation (4).
6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un second module (216, 316, 416, 516) agencé hydrauliquement en aval dudit premier générateur d'électricité (7) et comportant :
- une seconde tubulure conique (218, 518) de sommet (219) connecté à un second générateur d'électricité (207) ;
- au moins une pompe hydraulique (203, 502) électrique connectée hydrauliquement via une canalisation (233, 513) à une tubulure (205, 503) agencée hydrauliquement en aval du premier générateur d'électricité (7), ladite pompe hydraulique (203, 502) étant alimentée en énergie électrique temporairement, par au moins l'un des deux générateur d'électricité (7, 207) ;
- au moins une buse d'injection (234, 514) du liquide, ladite au moins une buse d'injection (234, 514) étant destinée à injecter dans ladite seconde tubulure conique (218, 518) le liquide pompé dans la tubulure (205, 503) et étant agencée au niveau d'une paroi latérale (215, 515) de la seconde tubulure conique (218, 518).
7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite seconde tubulure conique (218) est agencée coaxialement par rapport audit axe de rotation (211) des parties mobiles en rotation du premier générateur d'électricité (7).
8. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite canalisation (513) coopère avec la paroi latérale cylindrique (504) de ladite tubulure cylindrique (503).
9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 ou 6, caractérisé en ce que ladite au moins une buse d'injection (14) est inclinée d'un angle compris en 4 et 15° par rapport à un plan perpendiculaire à un axe de révolution (16) de la tubulure conique (8).
10. Système selon l'une quelconque des revendications 2 ou 6, caractérisé en ce que ladite au moins une pompe hydraulique (103) est alimentée en énergie électrique, au moins temporairement, par une source d'énergie annexe (105) choisie parmi le groupe comportant les batteries et les groupes électrogènes.
11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 ou 6, caractérisé en ce que chaque module (106, 216) comporte cinq pompes hydrauliques (103, 203), cinq buses d'injection (114, 234) et cinq canalisations (113, 233).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4382746A (en) * 1981-05-20 1983-05-10 Philip Retz Vortex turbine apparatus
EP0373310A1 (fr) * 1988-12-05 1990-06-20 Roman Helbling Dispositif et procédé de conversion d'énergie cinétique en mouvement rotatif
WO2009068709A1 (fr) * 2007-11-26 2009-06-04 Pedro Juan Sanchez Morell Appareil de production d'énergie électrique

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4382746A (en) * 1981-05-20 1983-05-10 Philip Retz Vortex turbine apparatus
EP0373310A1 (fr) * 1988-12-05 1990-06-20 Roman Helbling Dispositif et procédé de conversion d'énergie cinétique en mouvement rotatif
WO2009068709A1 (fr) * 2007-11-26 2009-06-04 Pedro Juan Sanchez Morell Appareil de production d'énergie électrique

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