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WO2011104294A1 - Dispositif de recuperation de l'energie de la houle - Google Patents

Dispositif de recuperation de l'energie de la houle Download PDF

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Publication number
WO2011104294A1
WO2011104294A1 PCT/EP2011/052725 EP2011052725W WO2011104294A1 WO 2011104294 A1 WO2011104294 A1 WO 2011104294A1 EP 2011052725 W EP2011052725 W EP 2011052725W WO 2011104294 A1 WO2011104294 A1 WO 2011104294A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
structural
float
energy
structural element
arm
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/052725
Other languages
English (en)
Inventor
José-Antonio Ruiz-Diez
Original Assignee
Ruiz-Diez Jose-Antonio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruiz-Diez Jose-Antonio filed Critical Ruiz-Diez Jose-Antonio
Priority to CN2011800185106A priority Critical patent/CN102834604A/zh
Priority to EP11704796A priority patent/EP2539580A1/fr
Priority to KR1020127024631A priority patent/KR20120132633A/ko
Priority to US13/581,408 priority patent/US20130055707A1/en
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    • 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
    • Y02E10/20—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 energy recovery and more particularly the energy of the sea swell.
  • wave energy is never anything but a particular form of sola ire energy.
  • the sun heats unevenly the different atmospheric layers which causes air currents (winds) themselves responsible by friction of the movements that animate the surface of the sea (currents, waves, waves).
  • the waves created by the wind on the surface of the seas and oceans carry energy. When they arrive on a floating or coastal obstacle, they can give up some of this energy, which can be transformed into electric current. This is where the winds are the strongest, between 40 ° and 60 ° of latitude, that the power of the waves is maximum.
  • the wave energy has a very high power potential.
  • the average power transported by the waves is given in kW per linear meter. It is proportional to the wave period (the time between the arrival of two successive wave peaks) and the square of the height of the wave (distance between the trough and the ridge).
  • this potential is 63 kW / m off Ushant, 50 kW / m on the Atlantic coast and 8 kW / m in the Mediterranean.
  • document EP 1 295 031 discloses a device based on the movement of a buoy, the device comprising an outer round float surrounding an inner float, these two floats being connected to one another by means of l yaison including hydraulic cylinders allowing the recovery of energy movement between the two floats and further having a body immersed.
  • a mobile cyl lash (the float) filled with air that slides on a cylinder attached to the bottom of the sea.
  • the float In the absence of wave the float is in equ ilibre. When the top of the wave passes over the float the overpressure depresses the float. In the hollow of the wave the depression makes the float rise. The comings and goings of the float relative to the fixed cylinder causes a linear dynamo producing electric current.
  • This device however has the disadvantage of having to be fixed in part at the bottom of the sea. [0009]
  • WO 2008/068390 still discloses a device for recovering wave energy whose structure is simple. which facilitates its use and implementation.
  • This device comprises at least one floating structure, intended to float on the surface of the water, which carries at least one member suspended above the surface of the water whose structure is arranged to generate a recoverable energy during the variation of the height of the surface of the water relative to said body, under the effect of the upward and downward movement of the swell.
  • the invention aims to overcome the disadvantages of the state of the art and in particular to provide a system capable of recovering the wave energy continuously, with further optimization of the yield.
  • a device for recovering the energy of the offshore swell consists of a floating structure comprising: - a rigid structural element, kept floating at sea level with at least one buoy or float said structural, and at least one movable float vis-à-vis the structural element and cooperating with a means of generating energy recoverable under the effect of the movement of the wave, said means being fixed on the structural element.
  • the at least one mobile float is connected to the structural element by at least one rigid arm rotatably mounted about an axis of the structural element substantially parallel to the surface of the sea, and said energy generating means is directly or indirectly linked to said rigid arm.
  • the energy generating means comprises a linear generator having a piston connected to at least one of said mobile floats, and that i coul isse in a cyl rim l ied to the structural element.
  • the energy generating means comprises at least one pump having a cylinder and a rod, one end of which is articulated on a rigid arm of at least one of the mobile floats, and of which the other end is related to the structural element.
  • the skilled person will choose one or the other of these alternatives depending on the case, costs or skills available to him.
  • the d ispositif according to the invention may comprise several movable floats whose connecting arms with the structural element have different lengths.
  • the shortest arm or arms will be arranged "at the exit" of the waves, that is to say close to an extremity the device placed opposite the end that receives directly (front) waves.
  • at least one structural float is fixed relative to the structural element, disposed at the level of flotation so that the structural element is mainly disposed above the sea surface.
  • At least one of said articulated structural floats is disposed at one end of an oscillating arm l ié to the structural element by at least one prem articulation, said arm having at its extremity a second articulation associated with the rod of a piston of a jack fixed on the structural element above the floatation level, said piston being intended to actuate said means of energy generation.
  • At least one of said articulated structural floats is traversed by an oscillating arm connected to the structural element by two joints the first disposed below the floatation level consists in a pivot connection, the second link comprises a joint associated with the rod of a piston of a jack fixed on the element structural structure above the floatation level, said piston being adapted to actuate said energy generating means.
  • the structural element comprises at least one frame disposed in a so-called lateral plane and which cooperates with at least one structural float and a mobile float.
  • the so-called lateral plane is a plane parallel to the direction of the plane, according to which the structure will spontaneously orient itself.
  • the structural element may comprise two frames arranged in a first and a second plane parallel to each other, said frames being interconnected by at least one frame disposed in at least one plane perpendicular to said first and second planes , the assembly substantially defining a parallelogram whose face disposed above sea level is provided with means for supporting the joint or joints, the mobile float or floats and / or the means for generating energy and / or structural floats.
  • the "face disposed above the sea level" only makes sense when the device is placed in a situation that is to say when it floats on the sea or on a medium generating waves.
  • the oscillating arm of at least one of said structural floats is movable in led it first and / or led it second planes of the frames said lateral plane.
  • At least a first rigid arm is articulated on a first longitudinal end of the structural element and a second rigid arm is articulated on a second longitudinal end of the structural element. said first and second arms extending longitudinally out of the structural member.
  • the structural element comprises a main element which extends along a longitudinal axis XX; said structural floats are arranged symmetrically vis-à-vis the axis XX and said structural floats carry, in flotation situation, arms structural planes belonging to planes perpendicular or substantially perpendicular to the axis XX.
  • At least one structural arm is rotatably mounted about an axis YY perpendicular to the axis XX.
  • At least one structural arm comprises a first element which extends substantially parallel to the surface of the sea, and a second element which extends substantially perpendicularly to the first element and which is carried by a structural float in situ of flotation.
  • a rotatable link can be provided between the main element and at least one structural arm.
  • a rotary connection can be provided between the first and the second element of a structural arm and a means of energy generation can then recover the energy generated by the relative movement between the first and the second element.
  • FIG. 1 a diagrammatic and sectional view of the device according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic sectional view of the device according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 3 is a schematic sectional view of a third embodiment of the invention.
  • Figure 4A is a section along AA of Figure 3, for one embodiment of the invention.
  • FIG. 4B is a section along BB of FIG. 3, for one embodiment of the invention:
  • Figure 5A is a section AA of Figure 3, for an alternative embodiment of the invention;
  • Figure 5B is a section along BB of Figure 3, for an alternative embodiment of the invention.
  • Figure 6 a schematic sectional view of a fourth embodiment of the invention.
  • Figure 7A is a section AA of Figure 6 for this embodiment of the invention.
  • Figure 7B is a section along BB of Figure 6, for this embodiment of the invention.
  • Figure 8A is a section AA of Figure 6 for the fourth embodiment of the invention.
  • Figure 8B is a section along BB of Figure 6, for the fourth embodiment of the invention.
  • Figure 9 is a perspective view of the first embodiment of the invention.
  • Fig. 10 is an illustrative diagram of a fifth embodiment of the invention.
  • Figure 11 is a schematic side view of the fifth embodiment of the invention.
  • Fig. 12 is an enlarged view of the connection between a structural float and the structural member of the fifth embodiment of the invention
  • Fig. 13 is an illustrative diagram of a sixth embodiment of the invention.
  • Figure 14 is a schematic side view of the sixth embodiment of the invention.
  • Fig. 15 is an enlarged view of the connection between a structural float and the structural member of the fifth embodiment of the invention.
  • the invention comprises a rigid structural element 1 as a whole, which floats at sea level 0 with at least one buoy or so-called structural float 2.
  • the element structural may consist of beams that extend substantially parallel to the waves, and beams perpendicular to them; many solutions are possible; assuming that the swell is oriented along the arrow H, a spacing between two structural floats 2 2 'of the order of a wavelength of wave will preferably be chosen, as illustrated in FIG. This is a known arrangement that can best recover the energy of the swell.
  • 2 is a forward float, while 2 'is a back float; the terms "forward” and “rear” refer to the direction of wave propagation of the swell.
  • At least one float 3, 3 ' is provided, movable with respect to the structural element 1.
  • the float or float 3 cooperates with an energy generating means 4 which can be in various forms. In any case, the energy generating means 4 is fixed on the structural element 1.
  • the mobile float 3 is connected to the structural element 1 by at least one rigid arm 5 mounted rotatably about an axis 50 substantially parallel to the surface of the sea.
  • the mobile float or 3 are connected reliably to the structural element 1 and their relative movement vis-à-vis the structural element 1 is fully integrated.
  • the rigid arm (s) 5 guide and hold the movable floats 3 opposite the structural element.
  • arm is meant any type of support means such as one or more rods, an apron, chains ...
  • each float 3 is connected directly or indirectly to a means 4 of energy generation; more specifically according to Figure 1 the float 3 is connected to the cylinder 7 of a pump which comprises a rod 6 of a piston which slides in said cylinder 7 fixed on the structure and serves as a means of energy generation. Indeed, under the effect of wave movement, the piston slides in the cylinder and compresses or relaxes the fluid present inside the closed chamber of the pump.
  • the energy of the swell can be transmitted by pistons, cylinders, linear generators or any other technically equivalent means.
  • a spacing between two structural floats 2, 2 'substantially equal to an average wave wave length is chosen, and it is positioned the means 4 substantially in the middle of said length so that when the floats 2, 2 'are for example in wave recesses (solid line in Figure 1), the means 4 is at a wave crest so that the water level in the closed chamber of the pump is at a maximum, which i generates the reduction of the vol ume A and thus the compression of the fluid (air) present inside. This compression induces a recoverable energy.
  • the structural float 3 is in the hollow of a wave (in dashed lines in FIG.
  • the level of the water drops down and the rod 6, so that the pressure of the fluid in the chamber Decreases.
  • the wavelength of the waves is generally a known and characteristic value of a given place. The dimensioning of the device according to the invention will advantageously take account of this parameter.
  • FIG. 1 schematically shows the additional mobile float 3 'connected by an additional rigid arm 5' articulated on the element structural 1.
  • the rigid arm 5 ' is mounted as the first rigid arm 5 that is to say rotating about an axis substantially parallel to the surface of the sea, the hinge point 50' on the structural element 1 being here chosen at the opposite end of the hinge point 50 relative to the direction of propagation of the swell (arrow H).
  • An additional means 4 'of energy recovery is coupled to the float 3', here via the rigid arm 5 '.
  • the movement of the additional float 3 ' is thus used by the energy recovery means 4', in the same way as explained above with respect to the mobile float 3.
  • the distance between the two floats 3, 3 ' makes it possible to recover from the energy induced by the additional float 3 'when the float 3 is for example at top dead center or bottom dead center, that is to say when it produces no energy.
  • any suitable structure may be provided on the structural element 1 to support the additional means 3 ', 4', 5 'which have just been described.
  • the rigid arms 5, 5 'of connection and support between a float 3, 3' and the structural element 1 preferably have different lengths; it will be possible advantageously to choose a longer length for the arm 5 disposed as close as possible to the inlet of the swell on the device, and a shorter length for the arm 5 'situated at the outlet of the device.
  • Entrance means the area of the device that is affected by the swell before any other area.
  • Exit is the area at the other end of the structure relative to the direction of wave propagation.
  • the arm 5 and the associated float 3, arranged at the entrance of the device, are subject to the most important efforts; while the arms 5 'and additional floats 3' are subjected to less effort because the energy of the wave has been attenuated between these two points.
  • FIG. 2 illustrates an embodiment of the invention which differs from that of FIG. 1 essentially by means of energy generation which here comprises a hydraulic pump 14 associated with an accumulator 15 and with a hydraulic motor 16 with a generator.
  • a hydraulic pump 14 associated with an accumulator 15 and with a hydraulic motor 16 with a generator.
  • the skilled person will choose according to needs, costs, desired performance, etc.. one embodiment or the other.
  • At least one buoy 2 or structural float is provided, fixed vis-à-vis the structural element 1 and disposed at the floating level. Any means known per se can be provided to achieve this float function which therefore will not be further detailed.
  • the structural float or floats 2, 2 'thus maintain the structure 1 at a given level vis-à-vis the level of flotation; moreover they are subject to the efforts generated by the waves.
  • FIG. 3 illustrates an improved mode of realisation of the invention.
  • the improvement consists in particular in providing at least one structural float 2 articulated vis-à-vis the structural element 1 (or frame).
  • the structural element 1 is partially immersed as shown in this figure.
  • At least one of the structural floats 2 is connected by an oscillating arm 8 connected to the structural element 1 via at least a first hinge 81 disposed above the buoyancy level 0.
  • the float 2 in him -Even can be placed substantially at the end of the oscillating arm 8, and there is provided a first hinged connection 81 which cooperates with a second articulated end 83 itself connected to a cylinder 84, or more precisely with the rod 82 of the cylinder 84 attached to the structural element 1.
  • the or each arm 8 oscillates around the hinge 81 in a plane substantially perpendicular to the surface of the sea.
  • the end 83 of the arm 8 opposite to that carrying the float 2 provides a movement back and forth at cylinder 84 or to any other element of recovery of energy, which is therefore added to the energy created by the movement of the float or mobile floats 3, 3 ".
  • the cylinder 84 associated with the movement of the arm 8 allows energy production, for example via a battery 15 or any other equivalent means such as an electric generator for example fixed on the structure, not far from the cylinder or cylinders 84 .
  • this embodiment is interesting because the energy provided by the movement of the structural floats 2, 2 'is added to that provided by the movement of the float or floats 3, 3'.
  • several oscillating floats 2 can be mounted on the structure 1 which itself may have several variants.
  • Figure 3 shows two floats (or set of floats) structural 2, 2 'but of course this is only a non-limiting example.
  • Figures 4A and 4B illustrate an embodiment according to which the structure (or structural element) 1 consists of a frame substantially disposed in a plane.
  • the means of the invention such as the structural float (s) 2, 2 ', the mobile float (s) 3, 3' and the associated arms 8, 8 ', 5, 5' as well as the joints and cylinders are here borne by such a framework.
  • the skilled person will select and size the support elements and others according to his general knowledge.
  • FIG. 4A which is a simplified sectional view along AA of FIG. 3, shows a cylindrical mobile float 3 'disposed at the end of a double arm 5' articulated on the structure 1.
  • FIG. 4B is a simplified sectional view along BB of FIG. 3, in which a structural float 2 at the end of the arm 8 is articulated and cooperates with the structure 1 at the articulation 81; the arm 8 is rotatable about the hinge 81 in a single plane; its end 83 opposite that carrying the float 2 cooperates with the rod 82 as explained above.
  • FIGS. 1 which is a simplified sectional view along AA of FIG. 3, shows a cylindrical mobile float 3 'disposed at the end of a double arm 5' articulated on the structure 1.
  • FIG. 4B is a simplified sectional view along BB of FIG. 3, in which a structural float 2 at the end of the arm 8 is articulated and cooperates with the structure 1 at the articulation 81; the arm 8 is rotatable about the hinge 81
  • FIG. 5A and 5B illustrate, by simplified cross-sections, an embodiment of the invention according to which the structural element 1 comprises two first frames 1 1, 12, which are said to be lateral, respectively arranged in a first and a second parallel plane. between them, and which are interconnected by at least one transverse frame (not referenced) arranged in a plane perpendicular to the first frames 1 1, 1 2.
  • the assembly thus defines a parallelogram of which a face 1 0 is placed above sea level and is provided with support means for the various means constituting the invention.
  • each of the lateral frames 1 1, 1 2 may be provided the hinges 81 for the arms 8 of the structural floats 2, and guiding means 85 for the upper ends of the arms 8 which are associated with the cylinders 84.
  • the energy is thus provided both by the movement of the mobile floats 3, 3 'that being different from each other, allow a regulation of the Vietnamese of the energy supply, and by the movement of the structural floats 2, 2 'whose spacing relative to the direction of the swell allows and improves the regulation of the power of the energy supplied.
  • at least one of the structural floats 2 is traversed by an oscillating arm 8 l ié to the structural member 1 by a first hinge 80 arranged below the level of flotation.
  • Link 80 is preferably a pivot type link; the float 2 itself can be placed substantially in the middle of the swing arm 8; near the opposite end of the arm 8 carrying the pivot connection 80, there is provided an articulated connection 81 with a jack 84, or more precisely with the rod 82 of the cylinder 84 which itself is fixed on the structural element 1 .L the end itself of the arm 8 is guided in a suitable groove of the structural element 1.
  • each arm 8 oscillates in a plane around the hinge 80 (as indicated by the arrows), and its opposite end can provide a movement back and forth to a cylinder or any other element of energy recovery, which is therefore added to the energy created by the movement of the float or floats 2, 2 '.
  • the cylinder 84 associated with the movement of an arm 8 allows energy production, for example via an accumulator or any other equivalent means such as an electric generator.
  • this embodiment is interesting because the energy provided by the movement of the structural floats is added to that provided by the movement of the or mobile floats 3, 3 '.
  • several oscillating floats 2, 2 ' can be mounted on the structure 1 which itself may have several variants.
  • Figures 7A and 7B illustrate an embodiment in which the structure (or structural element) 1 consists of a frame substantially disposed in a plane.
  • the means of the invention such as the structural float (s) 2, 2 ', the mobile float (s) 3, 3' and the associated arms 8, 8 ', 5, 5' as well as the joints and cylinders are here borne by such a framework that extends sensibly over a year. The manufacturer will select and size the support and other elements according to his general knowledge.
  • the arms 5, 5 ' may have the same length or not.
  • FIGS. 8A and 8B illustrate, by simplified cross-sections, an embodiment of the invention corresponding to the embodiment of FIG. 6, according to which the structural element 1 comprises two first frames 1 1, 12 which are said to be lateral arranged. in a first and a second plane, and are relésed between el l by at least u ossatu re (not referenced) d ite transverse disposed in a plane perpendicular to the first frames 1 1, 1 2.
  • the set thus defines a parallelogram of which a face 1 0 is intended to be placed above the sea level and is provided with means for supporting the various constituent means of the invention (not shown in FIGS. 8A and 8B).
  • each of the lateral frames 1 1, 1 2 may be provided pivot type joints 80, 80 'for the structural floats 2, 2', as well as guides 85 for the upper ends of the arms 8, 8 'and associated cylinders 84.
  • FIG. 9 illustrates an embodiment of the invention having a structural element of parallelepipedal general shape, and comprising two movable floats 3, 3 'and four structural floats 2, 2' fixed with respect to the structural element 1. This view substantially corresponds to the embodiment of the invention according to FIG.
  • the energy is only provided by the movement of the mobile floats 3, 3 'which, being distant from each other, allow a regulation in time of the power of the energy supplied.
  • Figure 10 shows an embodiment of the invention according to which the device comprises a structural element 10 in particular consisting of a said main element 13 which extends along a longitudinal axis XX.
  • This main element 13 may consist of a platform on which are fixed or installed various components, connections or tools necessary for the operation of the device; in particular the means 4, 4 'of energy recoveries.
  • At least one of the longitudinal ends of the main element 13 is articulated, for example by a pivot connection, a rigid arm 5, 5 '; Interestingly, the rigid arm or arms 5, 5 'are arranged outside the structural element 1.
  • Figures 10 and 1 1 illustrate a main element 13, each longitudinal end is provided with a hinged connection with a rigid arm 5, 5 '.
  • the rigid arms may have the same length or be of different length.
  • Each rigid arm 5, 5 ' carries at least one mobile float 3, 3' as defined above.
  • the articulated connection is more specifically illustrated in FIG. 12 where it is seen that on the end of the main element 13 in addition, energy recovery means 4 are provided due to the relative movement of the element 13 and the arm 5.
  • Additional rigid arms may further be provided, articulated at the distal ends of the rigid arms 5, 5 'as visible in Figures 10 and following.
  • a kind of chain formed of arms articulated at their respective ends can thus be formed.
  • the seal (relative because these joints are disposed above the sea level) is ensured by the overlapping contact ends of the arms 1 3, 5, 5 '. They are essentially cylindrical walls that overlap as well.
  • each constituent element present inside the main element 13 is sealed in itself, in a manner known per se.
  • the structural element may comprise a plurality of elements 13 preferably arranged in the extension of each other along the longitudinal axis XX; the elements 13 can be articulated to each other by pivot links.
  • the main structural element 1 3 is worn (in a flotation situation) by at least one structural float 2, 2 'disposed symmetrically with respect to the longitudinal axis XX.
  • Figures 1 0 and 1 1 show two pairs of floats 2, 2 '; each float 2, 2 'is disposed at the end of an arm 800, 810 belonging to a plane perpendicular to the axis XX; more precisely according to this embodiment of the invention each arm consists of a first element 800, 800 'which extends substantially parallel to the surface of the sea and a second element 81 0, 81 0' which extends perpendicularly or substantially perpendicular to the first element.
  • a float is disposed at each end of the second element 810, 810 '.
  • FIGS. 13 to 15 illustrate an embodiment which differs from that described with reference to FIGS. 10 to 1 2 in that there is an additional articulated connection between the structural element 1 3 and at least one structural arm 800, 810. This connection allows the structural floats 2, 2 'to better follow the movement of the swell H; in addition the energy created by the relative movement between each structural arm 800, 810 and the structural element 13 itself can be recovered by a specific means 4 "as visible in Figure 15.
  • the floats 3, 3 ' The form and dimensions of the floats will of course be chosen by those skilled in the art and adapted to the conditions of use, and the dimensions of the floats may be linked to the rigid arms 5, 5 'by an articulated connection.
  • the rigid arms 5, 5 ' are determined as a function of the uses and the places of implantation.
  • the arms 5, 5' when they consist of solid cylindrical walls, may have diameters of a few meters so that a man can move indoors, their length can reach several tens of meters.
  • the rigid arms 5, 5 'and the structural arms 13, 800, 800' may consist of non-solid walls, for example meshed.
  • Each part of the structure can be isolated electrically, partially or totally, in order to allow safety for the users.
  • the present invention makes it possible to recover the energy related to the height of the waves as well as their inclination: only one electric circuit can be provided, or several. Energy recovery can be achieved with one or more systems.
  • a volume necessary for maintenance operations is thus created in the system according to the present invention.

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Abstract

L'invention a trait à un dispositif de récupération de l'énergie de la houle en mer constitué d'une structure flottante comprenant : - un élément structurel rigide (1) maintenu flottant au niveau de la mer grâce à au moins une bouée ou flotteur dit structurel (2, 2'), et - au moins un flotteur mobile (3, 3') vis-à-vis de l'élément structurel et coopérant avec un moyen de génération d'énergie (4; 14, 15, 16) récupérable sous l'effet du mouvement de la houle, ledit moyen (4; 14, 15, 16) étant fixé sur l'élément structurel. Selon l'invention, au moins un flotteur mobile (3, 3') est relié à l'élément structurel par au moins un bras rigide (5, 5') monté rotatif autour d'un axe sensiblement parallèle à la surface de la mer et ledit moyen de génération d'énergie (4; 14, 15, 16) est lié directement ou indirectement audit bras rigide.

Description

DISPOSITIF DE RECUPERATION DE L'ENERGIE DE LA HOULE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] L'invention se rapporte au domaine de la récupération d'énergie et plus particulièrement de l'énergie de la houle en mer.
[0002]A l'heure actuelle, la consommation énergétique repose principalement sur des énergies non renouvelables telles que le pétrole, le gaz, le charbon et le nucléaire. Compte-tenu de l'appauvrissement des réserves en ces énergies et/ou des pollutions générées par leur utilisation, on cherche à diversifier les sou rces d 'én erg ies , en se tou rn a nt en pa rticu l i er vers l es én erg ies renouvelables. [0003] Dans ce contexte, une solution consiste à utiliser l'énergie provenant de la mer, plus précisément au niveau des courants, de la houle ou encore de la marée.
[0004]Ainsi, l'énergie des vagues n'est jamais qu'une forme particulière de l'énerg ie sola ire. Le soleil chauffe inégalement les d ifférentes couches atmosphériques ce qui entraîne des courants aériens (vents) eux-mêmes responsables par frottement des mouvements qui animent la surface de la mer (courants, houle, vagues). Les vagues créées par le vent à la surface des mers et des océans transportent de l'énergie. Lorsqu'elles arrivent sur un obstacle flottant ou côtier elles peuvent céder une partie de cette énergie qui peut être transformée en courant électrique. C'est là où les vents sont les plus forts, entre 40° et 60° de latitude, que la puissance des vagues est maximum.
[0005] Par conséquent, l'énergie des vagues possède un potentiel de puissance très important. Ainsi, la puissance moyenne transportée par les vagues est donnée en kW par mètre linéaire. Elle est proportionnelle à la période des vagues (durée qui sépare l'arrivée de deux crêtes de vagues successives) et au carré de la hauteur de la vague (d istance entre le creux et la crête). Par exemple ce potentiel est de 63 kW/m au large d'Ouessant, de 50 kW/m en moyenne sur la côte Atlantique et de 8 kW/m en Méditerranée.
[0006] Toutefois, cette ressource totale ne peut être totalement exploitée en particulier compte- tenu des limitations techniques et des limitations naturelles ou légales qui réduisent le domaine utilisable.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0007]Ainsi, on connaît par le document EP 1 295 031 un dispositif reposant sur le mouvement d'une bouée, le dispositif comportant un flotteur rond extérieur entourant un flotteur intérieur, ces deux flotteurs étant reliés l'un à l'autre par des moyens de l iaison comprenant notamment des cylindres hydrauliques permettant la récupération de l'énergie du mouvement entre les deux flotteurs et présentant en outre un corps immergé.
[0008]On connaît également un cyl indre mobile (le flotteur) rempli d'air qui coulisse sur un cylindre fixé au fond de la mer. En l'absence de vague le flotteur est en équ il ibre. Lorsque le sommet de la vague passe sur le flotteur la surpression enfonce le flotteur. Au creux de la vague la dépression fait remonter le flotteur. Le va et vient du flotteur par rapport au cylindre fixe entraîne une dynamo linéaire productrice de courant électrique. Ce d ispositif présente toutefois l'inconvénient de devoir être fixé en partie au fond de la mer. [0009] On connaît encore par le document WO 2008/068390 un dispositif pour la récupération de l'énergie de la houle dont la structure est simple ce qui en facilite l'utilisation et la mise en œuvre. Ce dispositif comprend au moins une structure flottante, destinée à flotter à la surface de l'eau, qui porte au moins un organe suspendu au-dessus de la surface de l'eau dont la structure est agencée pour générer une énergie récupérable lors de la variation de la hauteur de la surface de l'eau par rapport audit organe, sous l'effet du mouvement ascendant et descendant de la houle.
[0010]Cependant dans ce système la récupération de l'énerg ie n'est pas optimale car il existe des instants ( temps morts ) où aucune énergie n'est fournie par le système, lorsque l'organe suspendu est disposé en bout de course. On comprend aisément que ces temps morts limitent le rendement du système.
EXPOSE DE L'INVENTION
[0011] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et notamment à proposer un système capable de récupérer l'énergie de la houle de façon continue, avec en outre une optimisation du rendement.
[0012] Pour ce faire est proposé un dispositif de récupération de l'énergie de la houle en mer constitué d'une structure flottante comprenant : - un élément structurel rigide, maintenu flottant au niveau de la mer grâce à au moins une bouée ou flotteur dit structurel, et au moins un flotteur mobile vis-à-vis de l'élément structurel et coopérant avec un moyen de génération d'énergie récupérable sous l'effet du mouvement de la houle, ledit moyen étant fixé sur l'élément structurel. [0013]Selon un premier aspect de l'invention, le au moins un flotteur mobile est relié à l'élément structurel par au moins un bras rigide monté rotatif autour d'un axe de l'élément structurel sensiblement parallèle à la surface de la mer, et ledit moyen de génération d'énergie est lié directement ou indirectement audit bras rigide. [0014] En outre, selon un mode de réal isation de l'invention, le moyen de génération d'énergie comprend un générateur linéaire ayant un piston lié à l'un au moins desdits flotteurs mobiles, et qu i coul isse dans un cyl indre l ié à l'élément structurel.
[0015] Conformément à une autre possibilité, le moyen de génération d'énergie comprend au moins une pompe ayant un cylindre et une tige, dont une extrémité est articulée sur un bras rigide de l'un au moins des flotteurs mobiles, et dont l'autre extrémité est lié à l'élément structurel. [0016] L'homme de métier choisira l'une ou l'autre de ces alternatives en fonction du cas d'espèce, des coûts ou des compétences dont il dispose.
[0017]Avantageusement, le d ispositif selon l'invention peut comprendre plusieurs flotteurs mobiles dont les bras de liaison avec l'élément structurel présentent des longueurs différentes.
[0018] De préférence, et pour des raisons qui seront énoncées plus en détail ci- après, le ou les bras les plus courts seront disposés « en sortie » des vagues c'est-à-d ire à proximité d'une extrém ité du dispositif placée à l'opposé de l'extrémité qui accueille directement (de front ) les vagues. [0019]Conformément à un mode de réalisation de l'invention, au moins un flotteur structurel est fixe par rapport à l'élément structurel, disposé au niveau de flottaison de telle sorte que l'élément structurel est majoritairement disposé au- dessus de la surface de la mer.
[0020] S i l 'on sou ha ite amél iorer encore le rendement énergétiq ue de l'invention, il est envisageable de prévoir au moins un flotteur structurel articulé par rapport à l'élément structurel.
[0021] Plus précisément, selon un mode de réalisation de l'invention l'un au moins un desdits flotteurs structurels articulés est disposé à l'une des extrémités d'un bras oscillant l ié à l'élément structurel par au moins une prem ière articulation, ledit bras présentant à son a utre extrém ité u n e deuxième articulation associée à la tige d'un piston d'un vérin fixé sur l'élément structurel au-dessus du niveau de flottaison, ledit piston étant destiné à actionner ledit moyen de génération d'énergie.
[0022]Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'un au moins un desdits flotteurs structurels articulés est traversé par un bras oscillant lié à l'élément structurel par deux articulations la première disposée au-dessous du niveau de flottaison consiste en une liaison pivot, la seconde liaison comprend une articulation associée à la tige d'un piston d'un vérin fixé sur l'élément structurel au-dessus du n iveau de flottaison , led it piston étant destiné à actionner ledit moyen de génération d'énergie .
[0023] Par ailleurs, l'élément structurel comprend au moins une ossature disposée selon un plan dit latéral et qui coopère avec au moins un flotteur structurel et un flotteur mobile. Le plan dit latéral est un plan parallèle à la d i rect ion d e l a h ou l e , selon l eq u el l a stru ctu re fl otta nte s'orientera spontanément.
[0024] De façon intéressante, l'élément structurel peut comprendre deux ossatures disposées selon un premier et un deuxième plans parallèles entre eux, lesdites ossatures étant reliées entre elles par au moins une ossature disposée selon au moins un plan perpendiculaire auxdits premier et deuxième plans, l'ensemble définissant sensiblement un parallélogramme dont la face disposée au-dessus du niveau de la mer est pourvue de moyens de support du ou des articulations, du ou des flotteurs mobiles et/ou des moyens de génération d'énergie et/ou des flotteurs structurels. Bien entendu la « face disposée au-dessus du niveau de la mer « n'a de sens que lorsque le dispositif est placé en situation c'est-à-dire lorsqu'il flotte sur la mer ou sur un milieu générant des vagues.
[0025] De façon intéressante, le bras oscillant de l'un au moins desdits flotteurs structurels est mobile dans led it prem ier et/ou led it deuxième plans des ossatures dit plan latéral.
[0026]Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins un premier bras rigide est monté articulé sur une première extrémité longitudinale de l'élément structurel et un deuxième bras rigide est monté articulé sur une deuxième extrémité longitudinale de l'élément structurel, ledit premier et ledit deuxième bras s'étendant longitudinalement en dehors de l'élément structurel.
[0027]Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément structurel comprend un élément principal qui s'étend selon un axe XX longitudinal ; lesdits flotteurs structurels sont disposés symétriquement vis-à-vis de l 'axe XX et lesdits flotteurs structurels portent, en situation de flottaison, des bras structurels appartenant à des plans perpend icula ires ou sensiblement perpendiculaires à l'axe XX.
[0028] Plus précisément, au moins un bras structurel est monté rotatif autour d'un axe YY perpendiculaire à l'axe XX.
[0029] En outre au moins un bras structurel comprend un premier élément qui s'étend sensiblement parallèlement à la surface de la mer, et un deuxième élément qui s'étend sensiblement perpendiculairement au premier élément et qui est porté par un flotteur structurel en situation de flottaison.
[0030]Selon un mode de réalisation de l'invention, une liaison rotative peut être prévue entre l'élément principal et au moins un bras structurel.
[0031] Conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, une liaison rotative peut être prévue entre le premier et le deuxième élément d'un bras structurel et un moyen de génération d'énergie permet alors de récupérer l'énergie générée par le mouvement relatif entre le premier et le deuxième élément.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0032] [001 ]D'autres caractéristiques, détails et avantages de l 'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : la figure 1 , une vue schématique et en coupe du dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention;
la figure 2, une vue schématique et en coupe du dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;
la figure 3 est une vue schématique et en coupe d'un troisième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 4A est une coupe selon AA de la figure 3, pour un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 4B est une coupe selon BB de la figure 3, pour un mode de réalisation de l'invention : la figure 5A est une coupe selon AA de la figure 3, pour un mode alternatif de réalisation de l'invention ;
la figure 5B est une coupe selon BB de la figure 3, pour un mode alternatif de réalisation de l'invention ;
la figure 6 une vue schématique et en coupe d'un quatrième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 7A est une coupe selon AA de la figure 6, pour ce mode de réalisation de l'invention ;
la figure 7B est une coupe selon BB de la figure 6, pour ce mode de réalisation de l'invention ;
la figure 8A est une coupe selon AA de la figure 6, pour le quatrième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 8B est une coupe selon BB de la figure 6, pour le quatrième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 9 est une vue en perspective du premier mode de réalisation de l'invention ;
la figure 10 est un schéma illustratif d'un cinquième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 1 1 est une vue schématique de côté du cinquième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 12 est une vue agrandie de la liaison entre un flotteur structurel et l'élément structurel du cinquième mode de réalisation de l'invention ; la figure 13 est un schéma illustratif d'un sixième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 14 est une vue schématique de côté du sixième mode de réalisation de l'invention ; et
la figure 15 est une vue agrandie de la liaison entre un flotteur structurel et l'élément structurel du cinquième mode de réalisation de l'invention.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
[0033]Selon la représentation de la figure 1 , l'invention comprend un élément structurel 1 rigide dans son ensemble, qui flotte au niveau de la mer 0 grâce à au moins une bouée ou flotteur dit structurel 2. [0034] L'élément structurel peut être constitué de poutres qu i s'étendent sensiblement parallèlement aux vagues, et de poutres perpendiculaires à celles- ci ; de nombreuses solutions sont envisageables ; en supposant que la houle est orientée selon la flèche H, on choisira de préférence un écartement entre deux flotteurs structurels 2 2' de l'ordre d'une longueur d'onde de vague, comme illustré sur la figure 1 . Ceci est un arrangement connu qui permet de récupérer au mieux l'énergie de la houle. Selon la configuration représentée, 2 est un flotteur avant, tandis que 2' est un flotteur arrière ; les termes « avant » et « arrière » faisant référence au sens de propagation des vagues de la houle.
[0035] Par ailleurs au moins un flotteur 3, 3' est prévu, mobile vis-à-vis de l'élément structurel 1 . Le ou les flotteur 3 coopère avec un moyen de génération d'énergie 4 qui peut se présenter sous diverses formes. Dans tous les cas le moyen de génération d'énergie 4 est fixé sur l'élément structurel 1 .
[0036] Préférentiellement le flotteur mobile 3 est relié à l'élément structurel 1 par au moins un bras rig ide 5 monté rotatif autour d'un axe 50 sensiblement parallèle à la surface de la mer. Ainsi le ou les flotteurs mobiles 3 sont reliés de manière fiable à l'élément structurel 1 et leur mouvement relatif vis-à-vis de l'élément structurel 1 est parfaitement intégré. Le ou les bras rigides 5 guident et maintiennent les flotteurs mobiles 3 vis-à-vis de l'élément structurel.
[0037] Par « bras » on entend tout type de moyens de support tel qu'une ou plusieurs tiges, un tablier, chaînes ...
[0038] Par ailleurs le ou chaque flotteur 3 est relié directement ou indirectement à un moyen 4 de génération d'énergie ; plus précisément selon la figure 1 le flotteur 3 est relié au cylindre 7 d'une pompe qui comporte une tige 6 d'un piston qui coulisse dans le dit cylindre 7 fixé sur la structure et sert de moyen de génération d'énergie. En effet sous l'effet du mouvement des vagues, le piston coulisse dans le cylindre et comprime ou détend le fluide présent à l'intérieur de l'enceinte fermée de la pompe.
[0039]Ainsi l'énergie de la houle peut être transm ise par des pistons, des vérins, des générateurs linéaires ou tout autre moyen techniquement équivalent.
[0040] En dimensionnant le dispositif comme illustré sur la figure 1 , on optimise son rendement énergétique : plus précisément, on choisit un écartement entre deux flotteurs structurels 2, 2' sensiblement égal à une longueur moyenne d'onde de vague, et on positionne le moyen 4 sensiblement au milieu de ladite longueur de sorte que lorsque les flotteurs 2, 2' sont par exemple dans des creux de vague ( en trait plein sur la figure 1 ), le moyen 4 se situe au niveau d'une crête de vague de sorte que le niveau d'eau dans l'enceinte fermée de la pompe est maximal , ce qu i génère la réduction du vol ume A et donc la compression du fluide ( air) présent à l'intérieur. Cette compression induit une énergie récupérable. Ensuite lorsque le flotteur structurel 3 se trouve dans le creux d'une vague (en traits pointillés sur la figure 1 ), le n iveau de l'eau redescend ainsi que la tige 6, de sorte que la pression du fluide dans l'enceinte A décroît. Avec un tel arrangement on obtient une course de piston relativement importante et donc un rendement optimisé. [0041]A noter que la longueur d'onde des vagues est en général une valeur connue et caractéristique d'un lieu donné. Le dimensionnement du dispositif selon l'invention tiendra avantageusement compte de ce paramètre.
[0042]On comprendra que dans un dispositif tel que décrit ci-avant, il existe un point mort « haut « et un point mort « bas » pour lesquels aucune énergie n'est crée ; c'est pourquoi la présente invention propose d'ajouter au moins un flotteur mobile supplémentaire 3' associé à au moins un moyen 4' de génération d'énergie.
[0043] La partie droite de la figure 1 montre de façon schématique le flotteur mobile additionnel 3' relié par un bras rigide additionnel 5' articulé sur l'élément structurel 1 . Préférentiellement le bras rigide 5' est monté comme le premier bras rigide 5 c'est-à-dire rotatif autour d'un axe sensiblement parallèle à la surface de la mer, le point d'articulation 50' sur l'élément structurel 1 étant ici choisi à l'extrémité opposée du point d'articulation 50 relativement au sens de propagation de la houle ( flèche H).
[0044] Un moyen additionnel 4' de récupération d'énergie est couplé au flotteur 3', ici via le bras rigide 5'. Le mouvement du flotteur additionnel 3' est ainsi utilisé par le moyen 4' de récupération d'énergie, de la même façon qu'explicité plus haut relativement au flotteur mobile 3. La distance entre les deux flotteurs 3, 3' permet de récupérer de l'énergie induite par le flotteur add itionnel 3' lorsque le flotteur 3 est par exemple au point mort haut ou au point mort bas, c'est-à-dire lorsqu'il ne produit pas d'énergie.
[0045] Toute structure appropriée peut être prévue sur l'élément structurel 1 afin de supporter les moyens additionnels 3', 4', 5' qui viennent d'être décrits. [0046] En outre les bras rigides 5, 5' de liaison et de support entre un flotteur 3, 3' et l'élément structurel 1 présentent préférentiel lement des longueurs différentes ; on pourra choisir avantageusement une longueur plus importante pour le bras 5 disposé au plus près de l'entrée de la houle sur le dispositif, et une longueur moindre pour le bras 5' situé en sortie du d ispositif. Par « entrée », on entend la zone du dispositif qui est touchée par la houle avant toute autre zone. La « sortie » est la zone placée à l'autre extrémité de la structure relativement au sens de propagation de la houle.
[0047]Ainsi le bras 5 et le flotteur associé 3, disposés à l'entrée du dispositif, sont soumis aux efforts les plus importants ; tandis les bras 5' et flotteurs 3' additionnels sont soumis à des efforts moindres car l'énergie de la vague a été atténuée entre ces deux points.
[0048] Par ailleurs à rendement égal les courses des vérins selon l'invention sont moins importantes que dans l'art antérieur. [0049] La figure 2 illustre un mode de réalisation de l'invention qui diffère de celui de la figure 1 essentiellement par le moyen de génération d'énergie qui comprend ici une pompe hydraulique 14 associée à un accumulateur 15 et à un moteur hydraulique 16 avec une génératrice. [0050] L'homme de métier choisira en fonction des besoins, des coûts, du rendement souhaité, etc. un mode de réalisation ou l'autre.
[0051] Dans les deux cas au moins une bouée 2 ou flotteur structurel est prévu, fixe vis-à-vis de l'élément structurel 1 et disposé au niveau de flottaison. Tout moyen connu en soi peut être prévu pour réaliser cette fonction de flotteur qui de ce fait ne sera pas davantage détaillé.
[0052] Le ou les flotteurs structurels 2, 2' maintiennent donc la structure 1 à un niveau donné vis-à-vis du niveau de flottaison; de plus ils sont soumis aux efforts générés par les vagues.
[0053] La figure 3 il lustre un mode amél ioré de réal isation de l'invention . L'amélioration consiste notamment à prévoir au moins un flotteur structurel 2 articulé vis-à-vis l'élément structurel 1 ( ou ossature ).
[0054]Selon ce mode de réalisation de l'invention, l'élément structurel 1 est partiellement immergé comme représenté sur cette figure.
[0055] Par ailleurs l'un au moins des flotteurs structurels 2 est relié par un bras oscillant 8 lié à l'élément structurel 1 via au moins une première articulation 81 disposée au-dessus du niveau de flottaison 0. Le flotteur 2 en lui-même peut être placé sensiblement à l'extrémité du bras oscillant 8, et on prévoit une première liaison articulée 81 qui coopère avec une seconde extrémité articulée 83 elle-même reliée avec un vérin 84, ou plus précisément avec la tige 82 du vérin 84 fixé sur l'élément structurel 1 . Ainsi le ou chaque bras 8 oscille autour de l'articulation 81 dans u n plan sensiblement perpend iculaire à la surface de la mer. L'extrémité 83 du bras 8 opposée à celle portant le flotteur 2 permet de fournir un mouvement de va et vient au vérin 84 ou à tout autre élément de récupération d'énergie, qui vient donc s'ajouter à l'énergie crée par le mouvement du ou des flotteurs mobiles 3, 3".
[0056] Le vérin 84 associé au mouvement du bras 8 permet une production d'énergie, via par exemple un accumulateur 15 ou tout autre moyen équivalent tel qu'un générateur électrique par exemple fixé sur la structure, non loin du ou des vérins 84.
[0057]Au plan énergétique, ce mode de réalisation est intéressant car l'énergie fournie par le mouvement des flotteurs structurels 2, 2' s'ajoute à celle fournie par le mouvement du ou des flotteurs mobiles 3, 3'. [0058] Bien entendu en fonction des besoins, plusieurs flotteurs oscillants 2 peuvent être montés sur la structure 1 qui elle-même peut présenter plusieurs variantes de réalisation. La figure 3 montre deux flotteurs (ou ensemble de flotteurs) structurels 2, 2' mais bien entendu ceci n'est qu'un exemple non limitatif. [0059] Les figures 4A et 4B illustrent un mode de réalisation selon lequel la structure ( ou élément structurel ) 1 consiste en une ossature sensiblement disposée selon un plan. Les moyens de l'invention tels que le ou les flotteurs structurels 2, 2', le ou les flotteurs mobiles 3, 3' et les bras associés 8, 8', 5, 5' ainsi que les articulations et vérins sont ici portés par une telle ossature. L'homme de métier choisira et dimensionnera les éléments de support et autres selon ses connaissances générales.
[0060] La figure 4A qui est une vue en coupe simplifiée selon AA de la figure 3, montre un flotteur mobile 3' cylindrique disposé à l'extrémité d'un double bras 5' articulé sur la structure 1 . La figure 4B est une vue en coupe simplifiée selon BB de la figure 3, où l'on voit un flotteur structurel 2 à l'extrémité du bras 8 qui est articulé et coopère avec la structure 1 au niveau de l'articulation 81 ; le bras 8 est mobile en rotation autour de l'articulation 81 , dans un seul plan ; son extrémité 83 opposée à celle portant le flotteur 2 coopère avec la tige 82 tel qu'expliqué ci-avant. [0061] En outre les figures 5A et 5B illustrent par des coupes simplifiées un mode de réalisation de l'invention selon lequel l'élément structurel 1 comprend deux premières ossatures 1 1 , 12 dites latérales respectivement disposées selon un premier et un deuxième plan parallèles entre eux, et qui sont reliées entre elles par au moins une ossature ( non référencée ) dite transversale disposée selon un plan perpendiculaire aux premières ossatures 1 1 , 1 2. L'ensemble définit ainsi un parallélogramme dont une face 1 0 est placée au-dessus du niveau de la mer et est pourvue de moyens de support pour les d ifférents moyens constitutifs de l'invention. [0062] En outre sur chacune des ossatures latérales 1 1 , 1 2 peuvent être prévues les articulations 81 pour les bras 8 des flotteurs structurels 2, ainsi que des moyens de gu idage 85 pour les extrémités supérieures des bras 8 auxquelles sont associés les vérins 84.
[0063]Selon ce mode de réalisation, l'énergie est donc fournie à la fois par le mouvement des flotteurs mobiles 3, 3' qu i , étant d istants l'un de l'autre, permettent une régulation de la pu issance de l'énerg ie fourn ie, et par le mouvement des flotteurs structurels 2, 2' dont l'espacement relativement au sens de la houle permet et améliore la régulation de la puissance de l'énergie fournie. [0064]Selon une variante de réalisation illustrée par les figures 6, 7 et 8 l'un au moins des flotteurs structurels 2 est traversé par un bras oscillant 8 l ié à l'élément structurel 1 par une première articulation 80 disposée au-dessous du niveau de flottaison. La liaison 80 est de préférence une liaison de type pivot ; le flotteur 2 en lui-même peut être placé sensiblement au milieu du bras oscillant 8 ; près de l'extrémité opposée du bras 8 portant la liaison pivot 80, on prévoit une liaison articulée 81 avec un vérin 84, ou plus précisément avec la tige 82 du vérin 84 qui lui-même est fixé sur l'élément structurel 1 .L'extrémité en elle-même du bras 8 est guidée dans une rainure appropriée de l'élément structurel 1 .
[0065]Ainsi le ou chaque bras 8 oscille dans un plan autour de l'articulation 80 (comme indiqué par les flèches ), et son extrémité opposée permet de fournir un mouvement de va et vient à un vérin ou tout autre élément de récupération d'énergie, qui vient donc s'ajouter à l'énergie crée par le mouvement du ou des flotteurs mobiles 2, 2'.
[0066] Le vérin 84 associé au mouvement d'un bras 8 permet une production d'énergie, via par exemple un accumulateur ou tout autre moyen équivalent tel qu'un générateur électrique.
[0067]Au plan énergétique, ce mode de réalisation est intéressant car l'énergie fournie par le mouvement des flotteurs structurels s'ajoute à celle fournie par le mouvement du ou des flotteurs mobiles 3, 3'. [0068] Bien entendu en fonction des besoins, plusieurs flotteurs oscillants 2, 2' peuvent être montés sur la structure 1 qui elle-même peut présenter plusieurs variantes de réalisation.
[0069]Ainsi les figures 7A et 7B illustrent un mode de réalisation selon lequel la structure ( ou élément structurel ) 1 consiste en une ossature sensiblement disposée selon un plan. Les moyens de l'invention tels que le ou les flotteurs structurels 2, 2', le ou les flotteurs mobiles 3, 3' et les bras associés 8, 8', 5, 5' ainsi que les articulations et vérins sont ici portés par une telle ossature qui s'étend sens i bl em ent selon u n pl a n . L' hom m e d e m étier chois i ra et dimensionnera les éléments de support et autres selon ses connaissances générales.
[0070] Les bras 5, 5' peuvent présenter une même longueur ou non.
[0071] En outre les figures 8A et 8B illustrent par des coupes simplifiées un mode de réalisation de l'invention correspondant au mode de réalisation de la figure 6 selon lequel l'élément structurel 1 comprend deux premières ossatures 1 1 , 12 dites latérales disposées selon un premier et un deuxième plan, et sont rel iées entre el l es par au moins u ne ossatu re ( non référencée ) d ite transversale disposée selon un plan perpendiculaire aux premières ossatures 1 1 , 1 2. L'ensemble définit ainsi un parallélogramme dont une face 1 0 est destinée à être placée au-dessus du niveau de la mer et est pourvue de moyens de support pou r les d ifférents moyens constitutifs de l ' invention (non représentés sur les figures 8A et 8B).
[0072] En outre sur chacune des ossatures latérales 1 1 , 1 2 peuvent être prévues des articulations de type pivot 80, 80' pour les flotteurs structurels 2, 2', ainsi que des guides 85 pour les extrémités supérieures des bras 8, 8', et des vérins associés 84.
[0073] La figure 9 illustre un mode de réalisation de l'invention ayant un élément structurel de forme générale parallélépipédique, et comprenant deux flotteurs mobiles 3, 3' et quatre flotteurs structurels 2, 2' fixes vis-à-vis de l'élément structurel 1 . Cette vue correspond sensiblement au mode de réalisation de l'invention selon la figure 1 .
[0074]Selon ce mode de réalisation, l'énergie est donc uniquement fournie par le mouvement des flotteurs mobiles 3, 3' qui, étant distants l'un de l'autre, permettent une régulation dans le temps de la puissance de l'énergie fournie. [0075] La figure 10 montre un mode de réalisation de l'invention selon lequel le dispositif comprend un élément structurel 10 notamment constitué d'un élément dit principal 13 qui s'étend selon un axe XX longitudinal. Cet élément principal 13 peut être constitué d'une plateforme sur laquelle sont fixés ou posés divers composants, connections ou outillages nécessaires au fonctionnement du dispositif ; notamment les moyens 4, 4'de récupérations de l'énergie.
[0076]A l'une au moins des extrémités longitudinales de l'élément principal 13 est monté articulé, par exemple par une liaison pivot, un bras rigide 5, 5' ; de façon intéressante le ou les bras rigides 5, 5' sont disposés déployés en dehors de l'élément structurel 1 . Les figures 10 et 1 1 illustrent un élément principal 13 dont chaque extrémité longitudinale est pourvue d'une liaison articulée avec un bras rigide 5, 5'. Les bras rigides peuvent présenter une même longueur ou être de longueur différente. Chaque bras rigide 5, 5' porte au moins un flotteur mobile 3, 3' tel que défini plus haut. La liaison articulée est plus spécifiquement illustrée sur la figure 12 où l'on voit que sur l'extrémité de l'élément principal 13 sont en outre d isposés des moyens 4 de récupération d'énerg ie due au mouvement relatif de l'élément 13 et du bras 5.
[0077] Des bras rigides additionnels peuvent en outre être prévus, articulés aux extrémités distales des bras rigides 5, 5' tels que visibles sur les figures 10 et suivantes. Une sorte de chaîne formée de bras articulés à leurs extrémités respectives peut ainsi être formée.
[0078]Au niveau des différentes articulations, l'étanchéité ( relative car ces articulations sont disposées au-dessus du niveau de la mer) est assurée par le recouvrem ent à contact d es extrém ités des bras 1 3 , 5 , 5' . Ce sont essentiellement des parois cylindriques qui se recouvrent ainsi.
[0079] De même chaque élément constitutif présent à l'intérieur de l'élément principal 13 est étanche en lui-même, de façon connue en soi.
[0080]Sans sortir du cadre de l'invention l'élément structurel peut comprendre plusieurs éléments 13 préférentiellement disposés dans le prolongement les uns des autres selon l'axe longitudinal XX ; les éléments 13 peuvent être articulés entre eux par des liaisons pivot.
[0081] Par ailleurs l'élément structurel principal 1 3 est porté (en situation de flottaison) par au moins un flotteur structurel 2, 2' disposé symétriquement vis-à- vis de l'axe longitudinal XX. Les figures 1 0 et 1 1 montrent deux paires de flotteurs 2, 2' ; chaque flotteur 2, 2 ' est disposé à l'extrémité d'un bras 800, 810 appartenant à un plan perpendiculaire à l'axe XX ; plus précisément selon ce mode de réal isation de l'invention chaque bras est constitué d'un premier élément 800, 800' qui s'étend sensiblement parallèlement à la surface de la mer et d'un deuxième élément 81 0, 81 0' qui s'étend perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement au premier élément. Un flotteur est disposé à chaque extrémité du deuxième élément 810, 810'. Une structure symétrique vis- à-vis de l'axe longitudinal XX est ainsi constituée. Chaque premier élément 800, 800' s'étend sensiblement selon un axe YY perpendiculaire à l'axe XX. [0082] Les figures 13 à 15 illustrent un mode de réalisation qui diffère de celui exposé en relation avec les figures 1 0 à 1 2 en ce qu' il existe une l iaison articulée supplémentaire entre l'élément structurel 1 3 et au moins un bras structurel 800, 810. Cette liaison permet aux flotteurs structurels 2, 2' de mieux suivre le mouvement de la houle H ; en outre l'énergie crée par le mouvement relatif entre chaque bras structurel 800, 810 et l'élément structurel 13 lui-même peut être récupérée par un moyen spécifique 4" comme visible sur la figure 15. De même les flotteurs 3, 3' peuvent être liés aux bras rigides 5, 5' par une liaison articulée. [0083] Bien entendu la forme et les dimensions des flotteurs seront choisis par l'homme de métier et adaptés aux cond itions d'util isation . De même les dimensions des bras rigides 5, 5' notamment sont déterminés en fonction des utilisations et des lieux d'implantation. Les bras 5, 5', lorsqu'ils sont constitués de parois cylindriques pleines, peuvent présenter des diamètres de quelques mètres de telle sorte qu'un homme puisse se déplacer à l'intérieur ; leur longueur peut atteindre plusieurs dizaines de mètres.
[0084]Sans sortir du cadre de l'invention les bras rigides 5, 5' ainsi que les bras structurels 13, 800, 800' peuvent être constitués de parois non pleines, par exemple grillagées. [0085]Chaq u e partie de l a structu re peut être isol ée él ectriq u em ent, partiellement ou totalement, afin de permettre une sécurité aux utilisateurs.
[0086] La présente invention permet de récupérer l'énergie liée à la hauteur des vagues ainsi qu'à leur inclinaison : un seul circuit électrique peut être prévu, ou plusieurs. La récupération de l'énergie peut être obtenue avec un seul système ou plusieurs.
[0087] Un volume nécessaire pour les opérations de maintenance est ainsi crée dans le système selon la présente invention.
[0088] De nombreuses combinaisons peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention ; l'homme de métier choisira l'une ou l'autre en fonction des contraintes économiques, ergonomiques, dimensionnelles ou autres qu'il devra respecter.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de récupération de l'énergie de la houle en mer constitué d'une structure flottante comprenant : - un élément structurel (1 ) rigide maintenu flottant au niveau de la mer grâce à au moins une bouée ou flotteur dit structurel (2, 2'), et - au moins un flotteur mobile (3, 3') vis-à-vis de l'élément structurel et coopérant avec un moyen de génération d' énergie (4 ; 14, 1 5, 16) récupérable sous l'effet du mouvement de la houle, ledit moyen de génération d'énergie étant fixé sur l'élément structurel (1 ) caractérisé en ce que le au moins un flotteur mobile (3, 3') est relié à l'élément structurel (1 ) par au moins un bras rigide (5, 5') monté rotatif autour d'un axe sensiblement parallèle à la surface de la mer et en ce que ledit moyen de génération d'énergie (4 ; 14,15,16) est lié directement ou indirectement audit bras rigide (5, 5').
Dispositif de récupération d'énergie selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de génération d'énergie (4 ; 14,15,16) comprend un générateur linéaire (4) ayant un piston lié à l'un au moins desdits flotteurs mobiles (3, 3'), et qui coulisse dans un cylindre (7) lié à l'élément structurel (1 ).
Dispositif de récupération d'énergie selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de génération d'énergie comprend au moins une pompe (14) ayant un cylindre et une tige, dont une extrémité est articulée sur un bras rigide (5) de l'un au moins desdits flotteurs mobiles (2), et dont l'autre extrémité est liée à l'élément structurel (1 ).
Dispos itif de récu pération d 'énerg ie selon l 'u ne q uelconq ue des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs flotteurs mobiles (3, 3') dont les bras de liaison (5, 5') avec l'élément structurel (1 ) présentent des longueurs différentes.
Dispos itif de récu pération d 'énerg ie selon l 'u ne q uelconq ue des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un flotteur structurel (2, 2') est fixe par rapport à l'élément structurel, disposé au niveau de flottaison de sorte que l'élément structurel (1) est majoritairement disposé au-dessus du niveau de flottaison.
Dispositif de récupération d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que au moins un flotteur structurel (2, 2') est articulé par rapport à l'élément structurel.
Dispositif de récupération d'énergie selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'un au moins un desdits flotteurs structurels articulés est disposé à l'une des extrémités d'un bras oscillant (8, 8') lié à l'élément structurel par au moins une première articulation (81), ledit bras (8) présentant à son autre extrémité une deuxième articulation (83) associée à la tige (82) d'un piston d'un vérin (84) fixé sur l'élément structurel au-dessus du niveau de flottaison, ledit piston étant destiné à actionner ledit moyen de génération d'énergie (4 ; 14,15,16).
Dispositif de récupération d'énergie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'un au moins un desdits flotteurs structurels articulés (2, 2') est traversé par un bras oscillant (8, 8') lié à l'élément structurel par deux articulations (80, 83) la première (80) disposée au-dessous du niveau de flottaison consiste en une liaison pivot, la seconde liaison (83) comprend une articulation associée à la tige (82) d'un piston d'un vérin (84) fixé sur l'élément structurel au-dessus du niveau de flottaison, ledit piston étant destiné à actionner ledit moyen de génération d'énergie (4 ; 14,15,16).
Dispositif de récupération d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément structurel comprend au moins une ossature (11, 12) disposée selon un plan dit latéral et qui supporte au moins un flotteur structurel (2) et un flotteur mobile (3).
Dispositif de récupération d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément structurel comprend deux ossatures (11,12) disposées selon un premier et un deuxième plans parallèles entre eux, lesdites ossatures étant reliées entre elles par au moins une ossature disposée selon au moins un plan perpendiculaire auxdits premier et deuxième plans, l'ensemble définissant sensiblement un parallélogramme dont la face (10) disposée au-dessus du niveau de la mer est pourvue de moyens de support du ou des articulations, du ou des flotteurs mobiles et/ou des moyens de génération d'énergie et/ou des flotteurs structurels.
11. Dispositif de récupération d'énergie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que au moins un premier bras rigide (5) est monté articulé sur une première extrémité longitudinale de l'élément structurel (1) et en ce qu'un deuxième bras rigide (5') est monté articulé sur une deuxième extrémité longitudinale de l'élément structurel, ledit premier et ledit deuxième bras (5,5') s'étendant longitudinalement en dehors de l'élément structurel (1).
12. Dispositif de récupération d'énergie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'élément structurel (1) comprend un élément principal (13) qui s'étend selon un axe XX longitudinal, en ce que lesdits flotteurs structurels (2, 2') sont disposés symétriquement vis-à-vis de l'axe XX et en ce qu' au moins un premier et un deuxième flotteurs structurels portent, en situation de flottaison, des bras structurels (8, 8') appartenant à un plan perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire à l'axe XX.
13. Dispositif selon la revendication 12 caractérisé en ce qu'au moins un bras structurel est monté rotatif autour d'un axe YY perpendiculaire à l'axe XX.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13 caractérisé en ce que au moins un bras structurel comprend un premier élément (800, 800') qui s'étend sensiblement parallèlement à la surface de la mer, et un deuxième élément (810, 810') qui s'étend sensiblement perpendiculairement au premier élément et qui porte un flotteur structurel (2, 2').
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14 caractérisé en ce qu'une liaison rotative est prévue entre l'élément principal (13) et au moins un bras structurel.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15 caractérisé en ce qu'une liaison rotative est prévue entre le premier et le deuxième élément d'un bras structurel et en ce qu'au moins un moyen de génération d'énergie permet de récupérer l'énergie générée par le mouvement relatif du premier et du deuxième élément.
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