NO329737B1 - Bolgekraftverk - Google Patents
Bolgekraftverk Download PDFInfo
- Publication number
- NO329737B1 NO329737B1 NO20093423A NO20093423A NO329737B1 NO 329737 B1 NO329737 B1 NO 329737B1 NO 20093423 A NO20093423 A NO 20093423A NO 20093423 A NO20093423 A NO 20093423A NO 329737 B1 NO329737 B1 NO 329737B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- water
- float
- pump
- anchor
- double
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 124
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 8
- 108010058391 cyclic(RGDfK)16 peptide Proteins 0.000 description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
- F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
- F03B13/18—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
- F03B13/1885—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is tied to the rem
- F03B13/189—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is tied to the rem acting directly on the piston of a pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
- F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
- F03B13/20—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" wherein both members, i.e. wom and rem are movable relative to the sea bed or shore
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/40—Transmission of power
- F05B2260/406—Transmission of power through hydraulic systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et anlegg for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser til mekanisk eller elektrisk energi. Anlegget omfatter en flottør (3), en pumpe, et lodd (10), en eller flere oppdriftsregulatorer (11), en akkumulatortank (14) og en turbin (15), der pumpen utgjøres av en dobbeltvirkende sylinderpumpe (6, 7), hvor en stasjonær ytre hylse (7) er forbundet med et vannanker (8), til hvilket vannanker (8) loddet (10) og oppdriftsregulatoren(e) (11) er forbundet til, hvor en bevegelig indre hylse (6) er forbundet til flottøren (3), for slik å tilveiebringe en relativ bevegelse mellom den stasjonære hylsen (7) og den bevegelige indre hylsen (6) når flottøren (3) beveges i vannmassene, der flottøren (3) via forankringsliner (4) er forbundet med en fortøyd overflatebøye (2), slik at flottøren (3) anordnes med en langside mot innkomne bølger (5).
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører et anlegg for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser til mekanisk eller elektrisk energi.
Det har vært lansert en rekke ideer og metoder for utnyttelse av bølgeenergi i vannmasser. Hittil har imidlertid ingen klart å utvikle installasjoner og/eller anlegg som kan konkurrere med konvensjonelle løsninger for produksjon av elektrisk strøm i større forsyningssystemer. Man kan imidlertid se for seg at bølgeenergi for elektri-sitetsforsyning i liten skala til isolerte kystbosetninger vil kunne bli en interessant energiressurs. I Norge vil eksempelvis dette kunne være av interesse langs vestkys-ten, hvor forekomsten av bølger er forholdsvis jevn på utsatte steder, særlig om vin-teren.
I mange land arbeides og forskes det med forsøksanlegg av ulike typer og prinsip-per. Felles for alle slike bølgekraftverksystem som er under utprøvning, er at flere konstruksjonsmessige og driftsmessige problem enda ikke er løst. Som eksempel på slike anlegg kan nevnes: - anlegg der det benyttes "vippende flottører", der energiopptaket skjer ved at forholdsvis lange flottører vippes opp og ned om sitt tyngdepunkt når bølgene passerer over flottørene og som således driver en eller flere pumpeanordninger, som via et hydraulisk maskineri og en generator omformer den opptatte bølgeenergien til elektrisk energi, - anlegg som samler bølgeenergien mot et punkt (såkalt punktabsorbator), der et stempel er fast forankret til havbunnen. Stempelet strekker seg opp i en sylinder som ligger inne i en flottør på havoverflaten. Flottøren vil beveges seg opp og ned med bølgene som passerer over flottøren. Ved hjelp av et lukket væskesystem i flot-tøren skaper stempelbevegelsen et trykk som utnyttes til å drive en generator for omforming av energien (væsketrykket) til elektrisk energi. Ved å styre ventiler i det lukkede væskesystemet kan man forsinke flottørens bevegelse i forhold til bølgen-de, og på den måten kan energien tas fra en bølgefront, der denne bølgefronten har en bredde som er vesentlig bredere enn flottørens fysiske bredde. - anlegg der havvann pumpes inn i en sylinder som forløper ned i vannmassene fra undersiden av en flottør. Et stempel inne i sylinderen er via en stang forbundet til havbunnen, der flottørens svingning i bølgene vil pumpe havvann inn i sylinderen og videre til et rørsystem. Ventiler med en spesiell utforming fører til at vann opp-tas både ved oppadstigende og nedadstigende bevegelse. Omformingen til elektrisk energi foregår inne i flottøren før havvannet igjen pumpes ut i havet. Her kan også havvannet føres gjennom stempelstangen, via en rørledning på havbunnen, til et høydebasseng på land hvor dette utnyttes til kraftproduksjon. - Anlegg som er rettet mot innkommende bølger ved hjelp av såkalte bølgelinser (store elementer av betong eller tilsvarende). Disse forankres på linje under havoverflaten, med bestemte avstander seg imellom og parallelt med fremherskende bøl-
gefronter. Bølgelinsene vil da endre bølgenes retning og kan på den måten konsent-rere bølgeenergien inn mot ett punkt. I dette konsentrerte punktet øker bølgehøyden sterkt, og her kan det plasseres en såkalt punktabsorbator.
Som et eksempel på den kjente teknikk skal det vises til US 581.067. Her beskrives et bølgekraftverk, der bølgekraftverket omfatter en overflatebøye som gjennom en mast er forbundet til en eller flere dobbeltvirkende pumper. Et lodd, som er forbundet til masten i motsatt ende av overflatebøyen, vil øke bølgekraftverkets stabilitet, mens et vannanker vil holde bølgekraftverket på den ønskede dybden.
Svingningsvariasjoner i bølgene medfører at omformingen til elektrisk energi byr på mange praktiske og økonomiske problemer; anleggets totale virkningsgrad blir lave-re, anlegget utsettes for store påkjenninger ved ekstreme bølgeforhold etc.
Det er følgelig et formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe et anlegg for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser, der anlegget utsettes for mindre mekaniske belastninger, er lettere å regulere i forhold til energi-produksjon og har en enklere konstruksjonsmessig oppbygning enn den kjente teknikk.
Disse formål oppnås med et anlegg for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser til mekanisk eller elektrisk energi som angitt i det etterfølgende selv-stendige krav 1, der ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremkommer av de uselv-stendige krav og beskrivelsen nedenfor.
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et anlegg for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser til mekanisk eller elektrisk energi, der anlegget omfatter en flottør, en pumpe, et lodd, en akkumulatortank og en vannturbin, der pumpen er utformet som en dobbeltvirkende sylinderpumpe, bestående av en stasjonær ytre hylse og en bevegelig indre hylse. Når anlegget ikke påvirkes av bølger, vil den dobbeltvirkende sylinderpumpen i det vesentlige være anordnet vertikalt i vannmassene. For å kunne holde den dobbeltvirkende sylinderpumpen på et ønsket dyp i vannmassene, er den stasjonære ytre hylsen av den dobbeltvirkende sylinderpumpen i sin ene ende forbundet til et vannanker eller en reaksjonsplate. I tillegg er et lodd, gjennom et antall liner, kjettinger eller tilsvarende forbundet til vannankeret eller reaksjonsplaten, slik at bølgenes påvirkning på den stasjonære ytre hylsen og vannankeret minskes.
Den dobbeltvirkende sylinderpumpens bevegelige indre hylse er forbundet til flottø-ren, for slik å tilveiebringe en relativ bevegelse mellom den stasjonære ytre hylsen og den bevegelige indre hylsen av den dobbeltvirkende sylinderpumpen som en føl-ge av at flottøren beveger seg opp og ned i vannmassene. Forbindelsen mellom den bevegelige indre hylsen og flottøren er av en slik art at den tillater en viss relativ bevegelse mellom den indre hylsen og flottøren.
Flottøren er gjennom i det minste en fortøyningskabel forbundet til en overflate-bøye. Antallet fortøyningskabler som benyttes for å forbinde den langstrakte flottø-ren til overflatebøyen vil være avhengig av flottørens lengde, belastningene anlegget utsettes for etc. Overflatebøyen vil via en fortøyningskabel, kjetting, vaier eller tilsvarende være forbundet til en eller flere fortøyningsinnretninger anordnet på havbunnen.
Vannankeret er i en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen utformet for å kunne ballasteres/deballasteres. Når anlegget for utvinning og omforming av
bevegelsesenergien i vannmasser transporteres ut til stedet det skal utsettes eller installeres, vil vannankeret ikke være ballastert. Dette medfører at anlegget kan slepes flytende ut til posisjonen anlegget skal installeres. Når anlegget imidlertid er anordnet på stedet, vil vannankeret ballasteres, slik at vannankerets oppdrift blir negativ. Vannankeret vil da benyttes for å stabilisere anlegget i vannmassene, samt at vannankerets bevegelsestreghet øker.
Det skal imidlertid også forstås at vannankeret aktivt kan benyttes (ved å ballaste-re/deballastere) for å posisjonere anlegget i vannmassene. Vannankeret vil da om-fatte et pumpe- og ventilarrangement.
Vannankeret kan i en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen også være utformet med en oppadstående kant eller vegg rundt sin ytre periferi (øvre og/eller nedre toppflate av vannankeret), slik at en vannmasse "fanges" innenfor det området som avgrenses av vannankerets øvre og/eller nedre flate og den oppadstående kant eller vegg. Denne "tilleggvannmassen" vil øke vannankerets bevegelsestreghet, hvorved vannankerets (og dermed også anleggets) hivbevegelse dempes.
Da vannankeret benyttes for å stabilisere anlegget på en ønsket dybde i vannmassene, er vannankeret utformet som en lukket enhet eller struktur, inneholdende vann, slik at dets bevegelsestreghet økes. Foretrukket er vannankeret i form av en sirku-lær, lukket sylinder som er utformet med et stort overflateareal. Det skal imidlertid forstås at vannankeret kan inneha en hvilken som helst lukket form.
Vannankeret kan i en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelsen også ut-gjøres av en eller flere plater (såkalte reaksjonsplater), der disse på tilsvarende måte er forbundet til den stasjonære, ytre hylsen. Dersom flere plater benyttes, vil disse være anordnet i en avstand ovenfor hverandre, slik at vannmasser som er "fanget" mellom platene vil følge den dobbeltvirkende sylinderpumpens bevegelse i vannmassene. Dette vil dempe anleggets hivbevegelse.
Vannankeret eller platen(e) er foretrukket forbundet til den stasjonære ytre hylsen via et universalledd.
Anordningen for energiopptak kan utgjøres av en eller flere akkumulatortanker og/eller vannturbiner, der anordningen for energiopptak i en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er anordnet på en separat flåte som er forbundet til flottøren. Forbindelsen mellom flåten og flottøren vil være av en slik art at flåten vil kunne bevege seg i rull og stamp, men være begrenset i sin girebevegelse, slik at flåten vil følge flottørens bevegelse i forhold til vær og vind. I en alternativ utførel-se av den foreliggende oppfinnelsen vil også den relative bevegelsen mellom flåten og flottøren kunne utnyttes.
Det skal imidlertid forstås at flåten som omfatter anordningen for energiopptak også kan være forbundet til den ytre, stasjonære delen av den dobbeltvirkende sylinderpumpen.
Anlegget ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter også en eller flere oppdriftsregulatorer, der oppdriftsregulatorene gjennom et rammesystem er forbundet til den stasjonære ytre hylsen. Oppdriftsregulatorene vil være åpne i sin ene ende og kan inneha en hvilken som helst form, for eksempel en sylinder med kule- eller pa-raboloideformet bunn. Oppdriftsregulatorenes åpne ende vil da vende nedover i vannmassene, slik at oppdriftsregulatorene kan samle opp en mengde luft i sitt innvendige volum. Oppdriftsregulatorene er da forbundet til et rør- og ventilarrangement. Gjennom å regulere luftmengden som er samlet i oppdriftsregulatorene, kan anleggets posisjon i vannmassene, sammen med vannankeret og loddet, reguleres.
Anleggets dobbeltvirkende pumpe utgjøres av en ytre, stasjonær hylse (som er forbundet til vannankeret og loddet) og en indre bevegelig hylse (som er forbundet til flottøren). Denne konstruksjon tillater at den dobbeltvirkende sylinderpumpen blir strukket når flottøren beveger seg på en bølgetopp og skjøvet sammen når flottøren beveger seg i en bølgedal. Den dobbeltvirkende sylinderpumpen er utformet med et nedre vanninntak som er forbundet med et nedre pumpekammer, og et øvre vanninntak, som gjennom en øvre stempel ventil og et pumpekammer er forbundet med et indre pumpekammer, der det indre pumpekammer videre gjennom en overførings-anordning er forbundet til anordningen for energiopptak.
Det nedre og øvre vanninntak er i en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen utformet som en trakt, der traktens smaleste ende på egnet måte er forbundet til den ytre stasjonære hylsen av den dobbeltvirkende sylinderpumpen. Traktens bredeste ende vil da ha en innvendig diameter som er større enn den stasjonære ytre hylsens ytre omkrets. Vanninntakene vil videre være utformet for å unngå store strømningstap (friksjon). Det nedre og øvre vanninntak kan inneha samme utforming.
Det skal imidlertid forstås at vanninntakene kan ha andre utforminger, at det nedre og øvre vanninntak kan ha samme eller forskjellig utforming, at det kan anordnes flere vanninntak over den dobbeltvirkende sylinderpumpens lengde etc., der en fagmann vil kunne vite hvordan dette skal gjøres.
I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen vil vann (ferskvann, sjø-vann) benyttes som "gjennomstrømningsmedium". Det skal imidlertid forstås at også luft kan benyttes som "gjennomstrørnningsmedium". Dette kan imidlertid med-føre at den dobbeltvirkende sylinderpumpen snus "opp/ned", og at pumpen vil suge inn luft når flottøren beveger seg i bølgene. Den dobbeltvirkende sylinderpumpens virkemåte forblir den samme, men med visse modifiseringer i forhold til luftinntak, energiopptak etc. En fagmann vil vite hvordan dette kan utføres, og det beskrives derfor ikke videre her.
I det følgende vil det bli gitt en ikke-begrensende beskrivelse av utførelser av den foreliggende oppfinnelsen med henvisning til de medfølgende tegninger, der
Figur 1 viser hovedelementer i et anlegg for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen, Figur 2 viser et tverrsnitt av en sylinderpumpe, et vannanker og en flottør i anlegget ifølge figur 1, og Figur 3 viser en annen utførelse av et anlegg for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser ifølge den foreliggende oppfinnelsen.
På figur 1 er det vist en foretrukket utførelse av et anlegg 1 for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser offshore ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Anlegget 1 for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser omfatter en fortøyd overflatebøye 2, til hvilken overflatebøye 2 en langstrakt flottør 3 gjennom to fortøyningskabler 4 er forbundet til. En fagmann vil imidlertid forstå at antall fortøyningskabler 4 vil kunne variere etter anleggets 1 utforming og/eller størrelse, slik at både et mindre og et større antall fortøyningskabler 4 kan benyttes for å forbinde overflatebøyen 2 og den langstrakte flottøren 3.
Overflatebøyen 2 er forbundet til en fortøyningsinnretning 21 anordnet på havbunnen via en fortøyningskabel 22. Overflatebøyen 2 vil gjennom sin utforming tillate at flottøren 3 kan dreie om overflatebøyens 2 lengdeakse, slik at flottøren 3 anordnes med sin langside mot innkomne bølger 5, normalt på bølgenes (bølgefrontenes) 5 bevegelsesretning. Dette vil medføre at anleggets 1 virkningsgrad kan økes. Flot-tøren 3 er videre forbundet til et pumpearrangement, der pumpearrangementet utgjø-res av en stasjonær ytre hylse 7 og en bevegelig indre hylse 6, der den stasjonære ytre hylsen 7 og den bevegelige indre hylsen 6 vil fungere som en dobbeltvirkende sylinderpumpe 6, 7. Den stasjonære ytre hylsen 7 er videre i sin ene ende forbundet til et oppdriftsregulert vannanker eller en reaksjonsplate 8. Vannankeret 8 er videre gjennom et antall liner 9 forbundet til et lodd 10.
Vannankeret 8 vil være utformet for å ha et stort overflateareal, slik at vannankeret 8 i størst mulig grad bremser den oppadgående eller nedadgående bevegelse den stasjonære ytre hylsen 7 utsettes for når anlegget 1 for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser beveger seg i bølger (hiv). I tillegg vil loddet 10 be-sørge at anlegget 1 for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser i det vesentlige holdes i sin vertikale stilling i vannmassene.
En eller flere oppdriftsregulatorer 11 er via et rammesystem 12 også forbundet til den stasjonære ytre hylsen 7 av den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6,7. Oppdriftsregulatorene 11 er på figur 1 utformet som en sylinder med delvis kuleformet bunn og anordnet med sin åpne side vendende nedover i vannmassene, for slik å danne en luftlomme i oppdriftsregulatorene 11. Oppdriftsregulatorene 11 er forbundet med en eller flere lufttilførselsledninger og/eller ventilinnretninger (ikke vist), slik at den mengde luft som befinner seg i oppdriftsregulatorene 11 kan reguleres. Regulering-en kan da styres av en vanlig elektronisk reguleringssløyfe (ikke vist), som vil være velkjent for fagmannen. Dette fører til at oppdriftsregulatorene 11 fungerer som en "løfteballong" for den stasjonære ytre hylsen 7, vannankeret 8 og loddet 10, hvorved disse kan posisjoneres på en ønsket dybde, og deretter gjøres nøytrale opp-driftsmessig. En slik posisjonering vil være utført i forhold til at man ønsker at den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7 skal arbeide om sin midtre posisjon, hvilket vil øke anleggets 1 virkningsgrad. Gjennom ovenstående arrangement har man således gjort den stasjonære ytre hylsen 7, vannankeret 8 og loddet 10 "uavhengig" av anleggets 1 forankring til havbunnen.
Vannankeret 8, som er oppdriftsregulert, vil ved hjelp av et pumpe-, rør- og ventilarrangement (ikke vist) kunne lastes/losses med sjøvann, slik at vannankeret 8, ved å være fylt med vann, øker sin bevegelsestreghet og derigjennom bidrar til å stabilisere vannankeret 8, den ytre, stasjonære hylsen 7 og loddet 10 i den ønskede posisjonen.
Vannankeret 8 er i den viste utførelsen også utformet med en forhøyet kant eller vegg 13 rundt sin ytre periferi (rundt den øvre og/eller nedre flaten), slik at en "tilleggsvannmasse" vil følge vannankerets 8 ved vannankerets oppad- og nedadgående bevegelse. Denne "tilleggsvannmasse" vil øke vannankerets 8 bevegelsestreghet ytterligere, hvorved vannankerets 8 hivbevegelse dempes.
Når anlegget 1 for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser beveger seg i bølger, vil den langstrakte flottøren 3 og den bevegelige indre hylsen 6 bevege seg relativt til den stasjonære ytre hylsen 7, vannankeret 8 og loddet 10. Dette medfører at sjøvann, på grunn av den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7 blir pumpet til en anordning for energiopptak 32, som blant annet omfatter en akkumulatortank 14 og en vannturbin 15. Sjøvannet blir således først pumpet til akkumulatortanken 14, og deretter til vannturbinen 15. Akkumulatortanken 14 og vannturbinen 15 er anordnet på en flåte 16, der flåten 16 på egnet måte er forbundet til den langstrakte flottøren 3, på motsatt side av de mot den langstrakte flottørens 3 innkomne bølger 5.
Forbindelsen mellom flåten 16 og det øvrige anlegget 1 gjennom den langstrakte flottøren 3 vil være av en slik art at flåten 16 vil ha frihet til å kunne stampe og rul-le, samtidig som flåtens 16 girebevegelse reduseres. Dette vil medføre at flåten 16 vil "følge" den langstrakte flottørens 3 bevegelse i forhold til vær og vind, men samtidig bevege seg uavhengig i forhold til den langstrakte flottørens 3 hivbevegelse.
Fortøyningskablene 4, 22 vil dessuten være utformet for å kunne overføre signaler og/eller kraft til en eller flere av anleggets 1 elementer. Da en fagmann vet hvordan dette skal utføres, er dette ikke beskrevet videre her.
Den langstrakte flottøren 3 omfatter en innfestningsinnretning 17 for den bevegelige indre hylsen 6 i den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7, hvor innfestningsinnretningen 17 vil tillate at den bevegelig indre hylsen 6 kan beveges i flere plan (rull, stamp, giring etc.) i forhold til den langstrakte flottøren 3. Dette vil medføre at anleggets 1 ulike elementer ikke utsettes for en unødvendig belastning.
Figur 2 viser i større detalj den dobbeltvirkende stempelpumpens 6, 7 utforming, samt hvordan vannankeret 8 er utformet. Den dobbeltvirkende stempelpumpen 6, 7 omfatter en stasjonær ytre hylse 7, der den stasjonære ytre hylsen 7 er forbundet til vannankeret 8 via et universalledd 31 (kuleledd), slik at den dobbeltvirkende stempelpumpen 6, 7 tillates en pendelbevegelse og/eller rotasjonsbevegelse i forhold til vannankeret 8 når den langstrakte flottøren 3 beveges i bølgene.
Den bevegelige indre sylinderen 6 er som beskrevet ovenfor forbundet til den langstrakte flottøren 3 via innfestningsinnretningen 17.
Når den langstrakte flottøren 3 beveges oppover av en bølgetopp, blir den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7 strukket, og når den langstrakte flottøren 3 beveges nedover av en bølgedal, blir den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7 skjøvet sammen.
Den dobbeltvirkende sylinderpumpens 6, 7 virkemåte skal nå forklares nærmere. Den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7 vil pumpe vann både når den trekkes ut og når den skyves sammen. Når den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7 trekkes ut, vil vann suges inn gjennom et nedre vanninntak 18 og inn i et nedre pumpekammer 19. Samtidig med dette presses vann som allerede befinner seg i et øvre pumpekammer 23, gjennom en øvre stempelventil 24 og inn i et indre pumpekammer 25.
Vannet fra det indre pumpekammeret 25 blir deretter pumpet ut gjennom en overfø-ringsanordning 29 (et bøyefleksibelt rør eller tilsvarende) og videre ut til anordningen for energiopptak 32, som omfatter akkumulatortanken 14 og vannturbinen 15, som er anordnet på flåten 16. Dette skjer når den langstrakte flottøren 3 har be-veget seg på grunn av en bølgetopp. Når den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7 skyves sammen, på grunn av at den langstrakte flottøren 3 beveger seg i en bølge-dal, vil vann suges inn gjennom et øvre vanninntak 26 og inn i det øvre pumpekammeret 23. Samtidig presses vann som allerede befinner seg i det nedre pumpekammeret 19 gjennom en nedre stempelventil 20 og inn i det indre pumpekammeret 25. Pumpen 29 vil deretter pumpe ut vannet av det indre pumpekammeret 25 og ut til akkumulatoren 14 i anordningen for energiopptaket.
Som det fremgår av figurene, er det nedre og øvre vanninntak 18, 26 traktformet, der en bredeste del av traktformen har en innvendig diameter som er større enn den stasjonære ytre hylsens 7 diameter.
Det er videre anordnet en eller flere tetninger 27 mellom stempel og sylinderens in-nervegg, som vil forhindre at vann som suges inn i den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7, å strømme mellom det øvre og nedre pumpekammer 23, 19. Tilsvarende vil en tetning 28 anordnet mellom den øvre innvendige sylinderen og inner-vegg, som forhindrer at vann kan strømme ut fra øvre pumpekammer 23.
Figur 3 viser en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelsen, der et antall anlegg 1 for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser (bare ett anlegg er vist) gjennom et trykkvannsnettverk er forbundet til en felles anordning for energiopptak 34. Anordningen for energiopptak 34 er plassert på et fjerntliggen-de sted, for eksempel på land, på en flytende flåte eller neddykket under vann. An-leggene 1 for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser vil da gjennom ett eller flere rør 33 være forbundet til anordningen for energiopptak 34, som eksempelvis er anordnet på land, slik at vann som pumpes gjennom den dobbeltvirkende sylinderpumpen 6, 7 i stedet ledes gjennom røret/rørene 33 og inn til anordningen for energiopptak 34.1 denne alternative utførelsen kan da den dobbeltvirkende sylinderpumpen være snudd "opp/ned" (i forhold til det som er beskrevet under figur 1 og 2).
Oppfinnelsen er nå forklart med en foretrukket utførelse. Bare elementer forbundet med oppfinnelsen er beskrevet og en fagmann vil forstå at det ved foreliggende anlegg kan benyttes flere mindre flottører, at vannankeret kan inneha en hvilket som helst form, at flere anlegg kan være forbundet med hverandre, at "gjennomstrøm-ningsmedium" kan være vann, luft, at den dobbeltvirkende sylinderpumpen kan snus opp/ned etc.
Claims (11)
1. Anlegg (1) for utvinning og omforming av bevegelsesenergi i vannmasser til mekanisk eller elektrisk energi, omfattende en flottør (3), en pumpe, et lodd (10), en akkumulatortank (14) og en turbin (15),
karakterisert vedat pumpen er en dobbeltvirkende sylinderpumpe (6, 7), hvor en stasjonær ytre hylse (7) er forbundet med et vannanker (8), til hvilket vannanker (8) loddet (10) er forbundet til, hvor en bevegelig indre hylse (6) er forbundet til flottøren (3), for slik å tilveiebringe en relativ bevegelse mellom den stasjonære hylsen (7) og den bevegelige indre hylsen (6) når flottøren (3) beveges i vannmassene, der flottøren (3) via fortøyningskabel (4) er forbundet med en fortøyd overfla-tebøye (2), slik at flottøren (3) anordnes med en langside mot innkomne bølger (5).
2. Anlegg ifølge krav 1,
karakterisert vedat den bevegelige indre hylsen (6) er forbundet til flottø-ren (3) via en innfestningsinnretning (17), mens den stasjonære ytre hylsen (7) er forbundet til vannankeret (8) via et universalledd (31).
3. Anlegg ifølge krav 1,
karakterisert vedat vannankeret (8) utgjøres av en lukket struktur, til-veiebrakt med et ventilarrangement.
4. Anlegg ifølge krav 1 eller 3,
karakterisert vedat vannankeret (8) ved sin topp- og/eller bunnflate er utformet med en kant eller vegg, som strekker seg rundt vannankerets (8) ytre periferi.
5. Anlegg ifølge krav 1,
karakterisert vedat en akkumulatortank (14) og turbin (15), er anordnet på en flåte (16), hvilken flåte (16) er forbundet til flottøren (3).
6. Anlegg ifølge krav 5,
karakterisert vedat flåten (16) er forbundet til flottøren (3) via en ledd-kobling som tillater flåtens (16) stampe- og rullebevegelse, men som forhindrer si-deveis bevegelse.
7. Anlegg ifølge krav 1,
karakterisert vedat i det minste en oppdriftsregulator (11) er forbundet til den stasjonære ytre hylsen (7).
8. Anlegg ifølge krav 1,
karakterisert vedat den dobbeltvirkende sylinderpumpen (6, 7) er utformet med et nedre vanninntak (18), et nedre pumpekammer (19), en øvre stempelventil (24), et indre pumpekammer (25) og et øvre pumpekammer (23).
9. Anlegg ifølge krav 1,
karakterisert vedat en overføringsanordning (29) gjennom sin ene ende er forbundet med den bevegelige indre hylsen (6) og gjennom sin motsatte ende er forbundet med en anordning for energiopptak (32).
10. Anlegg ifølge krav 9,
karakterisert vedat anordningen for energiopptak (32) omfatter en akkumulatortank (14) og en vannturbin (15).
11. Anlegg ifølge krav 1,
karakterisert vedat flottøren (3) er forbundet til overflatebøyen (2) via i det minste to fortøyningskabler (4), der overflatebøyen (2) videre gjennom i det minste en fortøyningskabel (22) er forbundet til fortøyningsinnretning (21) på havbunnen, hvilke fortøyningskabler (4, 22) er utformet for å kunne overføre signaler og/eller kraft fra anlegget (1).
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20093423A NO329737B1 (no) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | Bolgekraftverk |
PCT/NO2010/000436 WO2011065841A1 (en) | 2009-11-26 | 2010-11-26 | Wave power plant |
EP10833631A EP2504566A1 (en) | 2009-11-26 | 2010-11-26 | Wave power plant |
US13/512,026 US20120317970A1 (en) | 2009-11-26 | 2010-11-26 | Wave power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20093423A NO329737B1 (no) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | Bolgekraftverk |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20093423A NO20093423A (no) | 2010-12-13 |
NO329737B1 true NO329737B1 (no) | 2010-12-13 |
Family
ID=43431758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20093423A NO329737B1 (no) | 2009-11-26 | 2009-11-26 | Bolgekraftverk |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120317970A1 (no) |
EP (1) | EP2504566A1 (no) |
NO (1) | NO329737B1 (no) |
WO (1) | WO2011065841A1 (no) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9127640B2 (en) | 2011-09-02 | 2015-09-08 | Rohrer Technologies, Inc. | Multi-capture mode wave energy converter with submergible float |
GB201119292D0 (en) * | 2011-11-08 | 2011-12-21 | Marine Power Systems Ltd | Wave power generator |
US10788010B2 (en) | 2012-05-08 | 2020-09-29 | Rohrer Technologies, Inc. | High capture efficiency wave energy converter with improved heave, surge and pitch stability |
US9863395B2 (en) * | 2012-05-08 | 2018-01-09 | Rohrer Technologies, Inc. | Wave energy converter with concurrent multi-directional energy absorption |
TWI485321B (zh) * | 2012-10-31 | 2015-05-21 | Ind Tech Res Inst | 波浪發電系統及其液壓構件 |
WO2014153618A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | Ceto Ip Pty Ltd | Deployment system |
CN104675615A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-06-03 | 陈振 | 海浪发电厂 |
KR101731278B1 (ko) * | 2016-02-18 | 2017-04-28 | 주식회사 인진 | 블럭형 파력 발전 장치 및 그 설치 방법 |
US9957018B1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-05-01 | Cvetan Angeliev | System for wave amplifying, wave energy harnessing, and energy storage |
TWI659156B (zh) * | 2017-07-25 | 2019-05-11 | 國立臺灣師範大學 | 自動能量產生裝置 |
CN113518858A (zh) | 2019-03-08 | 2021-10-19 | 超级月亮电力公司 | 水力发电系统和方法 |
CN110043418B (zh) * | 2019-05-27 | 2024-08-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种固定式浪流联合发电装置 |
US10914280B2 (en) * | 2019-06-06 | 2021-02-09 | Arthur Lander | Wave power generator |
CN112610394A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-06 | 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院 | 一种液压传质漂浮式波浪能发电装置 |
DE102021121167A1 (de) * | 2021-08-13 | 2023-02-16 | Offcon GmbH | Schiff-federung-elektrische energiegewinnungsvorrichtung |
US11952974B2 (en) * | 2022-09-09 | 2024-04-09 | Columbia Power Technologies, Inc. | Wave energy converter |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US581067A (en) * | 1897-04-20 | fletcher | ||
GB191208857A (en) | 1911-07-20 | 1912-08-08 | Francis Marion Nelson | Improvements in Wave Motors. |
US4076463A (en) * | 1976-10-26 | 1978-02-28 | Mordechai Welczer | Wave motor |
US4631921A (en) * | 1985-08-05 | 1986-12-30 | Linderfelt Hal R | Float for wave energy harvesting device |
US5842838A (en) * | 1996-11-04 | 1998-12-01 | Berg; John L. | Stable wave motor |
NO322807B1 (no) * | 2005-05-25 | 2006-12-11 | Lycro As | Anordning ved bolgepumpe |
ES2744498T3 (es) * | 2006-05-01 | 2020-02-25 | Ocean Power Tech Inc | Convertidor de energía undimotriz (WEC) mejorado con placas de arfada |
-
2009
- 2009-11-26 NO NO20093423A patent/NO329737B1/no not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-11-26 WO PCT/NO2010/000436 patent/WO2011065841A1/en active Application Filing
- 2010-11-26 US US13/512,026 patent/US20120317970A1/en not_active Abandoned
- 2010-11-26 EP EP10833631A patent/EP2504566A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011065841A1 (en) | 2011-06-03 |
NO20093423A (no) | 2010-12-13 |
EP2504566A1 (en) | 2012-10-03 |
US20120317970A1 (en) | 2012-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO329737B1 (no) | Bolgekraftverk | |
AU2017200610B2 (en) | Wave energy converter system | |
CN101611226B (zh) | 能量提取方法和设备 | |
KR101036436B1 (ko) | 파랑발전기 | |
NO326269B1 (no) | Innretning for utnyttelse av havbolgeenergi. | |
KR20090102868A (ko) | 하이드로 컬럼 | |
NO338192B1 (no) | Anordning ved bølgekraftverk | |
JP2012514708A (ja) | 海洋波エネルギーを電気に変換する方法及び装置 | |
KR20130137118A (ko) | 파동에너지를 이용한 재생성 전력생산 시스템 및 방법 | |
NO327758B1 (no) | Anordning for opptak av bolgekraft | |
CA2755864A1 (en) | Floating platform for wind energy extraction | |
NO332528B1 (no) | Flytende vindmolle | |
US11203398B2 (en) | Buoy and installation method for the buoy | |
EP2527641A1 (en) | Balance wave-energy electricity generation system | |
NO329467B1 (no) | Fralands vindturbinanlegg | |
CN103867422A (zh) | 一种柔性伸缩缸海洋潮汐泵水装置 | |
JP5732150B1 (ja) | タワー型水上構造物およびその設置方法 | |
RU2150021C1 (ru) | Способ утилизации энергии возобновляющихся источников (варианты) и модуль энергостанции мощностью до мегаватт для его осуществления | |
US4171189A (en) | Lift-force pump activated by the weight and buoyancy of giant buoys | |
NO333299B1 (no) | Hav-bolgekraftsystem med bolgerefleksjon | |
US20240125296A1 (en) | Energy from Surging Action of Waves & Swells Method with Below Surface Deposit | |
NO336632B1 (no) | Innretning og fremgangsmåte for transport og oppstilling av flytende vindmøller | |
WO2013117796A1 (es) | Procedimiento de instalación y mantenimiento de estructura flotante monolítica para soporte de aerogenerador |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |