NO854481L - Boelgekraftgenerator. - Google Patents
Boelgekraftgenerator.Info
- Publication number
- NO854481L NO854481L NO854481A NO854481A NO854481L NO 854481 L NO854481 L NO 854481L NO 854481 A NO854481 A NO 854481A NO 854481 A NO854481 A NO 854481A NO 854481 L NO854481 L NO 854481L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- chamber
- float
- opening
- wave
- waves
- Prior art date
Links
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
- F03B13/1845—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 slides relative to the rem
- F03B13/187—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 slides relative to the rem and the wom directly actuates the piston of a pump
-
- 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)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Apparat for generering av energi fra bølgebevegelsen i. havet har et resonsanskammer (10) som virker i det primære frekvensområde og som inneholder en flottr (14) . En vegg (12). er anordnet vertikalt i havet og har en åpning (18) som tillater at bølger kan komme inn i kammeret. Arbeidet oppnås ved at flottøren som befinner seg i kammeret beveger seg frem. og tilbake sammen med bølgene.
Description
Denne oppfinnelse vedrører omdannelsen av bølgebevegelsen av vannlegemer såsom havet til nyttige energiformer.
I tusener av år har man drømt om å tømme energien fra oceaner. Forsøk har vært gjort å frembringe elektrisitet fra
flo og fjære fra tidevann. Det er også forsøkt å danne elektrisitet fra opp og ned bevegelse av en flottør i havvannet. Slike forsøk er beskrevet i U.S. patent 3 487 228 til Kriegel og
U.S. patent 3 515 889 til Kammerer.
Det er langt bare problemer knyttet til å tømme energien fra bevegelsen av en flottør e.l. Et problem består i at flot-tøren kontinuerlig utsettes for en slående bølgevirkning fra havet, hvilket kan skade flottøren betydelig, selv under storm.
Andre problemer er å fremstille utstyret som skal om-danne den vertikale bevegelse av en flottør til nyttig energi.
Leddbare forbindelser og andre skjøre konstruksjoner er ofte nødvendig. Slike konstruksjoner som utsettes for stadig hamring fra havbølger og dessuten befinner seg i en korrosiv omgivelse med saltvann har begrenset lévetid.
Enda et problem som er knyttet til kraftfrembringende systemer basert på en flottør som beveger seg over og nedover i havbølger er hviletiden som skyldes urolig vann. Det kreves bølger med tilstrekkelig størrelse for å oppnå et virkningsgrad-nivå som sikrer de kapitalinvesteringer som kreves for et slikt system. I mange områder i verden når imidlertid ikke bølgene den nødvendige amplitude-størrelse en vesentlig del av året, særlig om sommeren. Derfor er kraftdannelsessystemet ikke bruk-brukbart på en slik del av året eller det må bygges opp kost-bare reservoarsystemer for kontinuerlig tilførsel av energi.
Denne oppfinnelse er rettet på å løse disse problemer
for å fullføre menneskenes drøm om å tømme den utømmbare energi fra havbølgene.
Denne oppfinnelse er rettet på et apparat som tømmer energien fra bølgebevegelsen av et vannlegeme såsom havet eller under benyttelse av en flottør som beveger seg opp og ned som følge av havbølgenes bevegelse. Oppfinnelsen er basert på den oppdagelse at en enkelt konstruksjon kan brukes til å beskytte flottøren, beskytte utstyret som omdanner flottørbevegelsen til nyttig energi og som samtidig forsterker bølgenes virkning på flottøren. Denne konstruksjon omfatter et resonanskammer som opererer på den fundamentale måte. Draft-apparatet omfatter et resonanskammer som har en yttervegg med en gjennomgående åpning for forskjæring av vann og bølger inn i og ut av kammeret. Kammeret forsterker vannlegemets bølge-bevegelse slik at bølgeamplituden i kammeret blir større enn amplituden for bølgene som går inn> i kammeret gjennom åpningen. En flottør i kammeret beveger seg opp og ned som følge av bølgebevegelsen i kammeret. En kraftgenerator er operativt forbundet med flottøren for omdannelse av flottørens kinetiske energi til nyttig energi.
For å oppnå at kammeret er et resonanskammer og virker
på den fundamentale måte er det fortrinnsvis dimensjonert slik at kammerets ekvivalente diameter er fra ca. 0,15 L/pi til ca. L/pi, hvor L er avstanden mellom bølgetoppene som kommer inn i kammeret gjennom åpningen og hvor pi = 3,14159. Vanligvis er kammerets ekvivalensdiameter mindre enn 100 fot. For et kammer som har sirkulert horisontalt tversnitt er diameteren fortrinnsvis fra ca. 0,2 L/pi til ca. 0,6 L/pi. Et slikt kammer kan ha en diameter fra ca. 40 til ca. 70 fot.
Fortrinnsvis er åpningen parallell med toppene av bølgene som kommer inn i kammeret og utgjør fra ca. 1/36 til ca. 1/3 av kammerets diameter på fortrinnsvis i det minste 1/18 av kammerets perimeter.
I en utførelse av oppfinnelsen kan en del av kammerets vegg utgjøres av en bølgebryter-konstruksjon og et antall slike kamre ved en flottør i kammeret kan være tilordnet en enkelt bølgebryter.
Med et resonanskammer som arbeider på den fundamentale måte kan bølgeamplituden i kammeret overskride det dobbelte av amplituden for innkommende bølger. Det er klart at med oppfinnelsen øker vesentlig virkningsgraden av ethvert bølgebrudd-apparat som utnytter havbølger til å løfte og senke en flottør. Videre beskytter kammereveggene flottører og det tilordnede utstyr mot havets innvirkning og dermed forlenger apparatets brukstid og tillater anvendelsen av forholdsvis skjørt utstyr med stor virkningsgrad som ikke ville kunne brukes uten kammeret.
F.eks. kan flottøren være pannekakeformet, d.v.s sylindrisk
og med en diameter som er minst 4 ganger større enn flottørens høyde eller tykkelse. En slik pannekake er mer "skjør" enn en kuleformet flottør, men er vesentlig billigere. Flottøren kan utnyttes med fordel når den beskyttes av kammerveggen.
Ytterligere trekk og hensikter samt fordeler med oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler og under henvisning til tegningene hvor: Fig. 1 er et skjematisk grunnriss av et apparat for frembringelse av kraft fra havbølgebevegelsen konstruert i samsvar med prinsippene for denne oppfinnelse, Fig. 2 viser et tverrsnitt av apparatet ifølge fig. 1 tatt stort sett langs linjen 2-2 på fig. 1, Fig. 3 er et grunnriss av en annen utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen med to flottører i et kammer, Fig. 4 er et grunnriss av en tredje utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen med et firkantet kammer, Fig. 5 er et frontriss av enda en utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen stilt med innretninger til å variere stør-relsen av åpningen i kammerets vegger, Fig. 6 er et grunnriss av en bølgebryter som danner bakveggen for tre resonanskamre i samsvar med oppfinnelsen, Fig. 7 viser fem kammere i samsvar med oppfinnelsen anordnet ved enden av en pir, og Fig. 8 viser skjematisk et system for generering av elektrisitet ved hjelp av et resonanskammer med flottør. Fig. 1 og 2 viser et apparat 9 for omdannelse av bølge-bevegelsesenergi fra havet til utnyttbar energi og hvor apparatet som prinsippielle elementer omfatter et kammer 10 med en omgivende vegg 12, en flottør 14 og en stempelpumpe 16. Veggen 12 har en spalte eller åpning 18 åpnet slik at kammeret kan ta inn strømmende havbølger gjennom åpninger, som antydet med pilen 20 på fig. 1.
Apparatet 9 er særlig innrettet til bruk med havbølger. Det kan imidlertid brukes i et hvilket som helst annet vannlegeme som har tilstrekkelig bølgeenergi som kan gjøre in-stalleringen av apparatet mer økonomisk.
Kammeret 10 er dimensjonert, plassert og utformet slik
at det blir et resonanskammer som arbeider på den fundamentale måte. Med uttrykket resonanskammer menes kammer hvor bølge-amplituden i kammeret er større enn amplituden for bølgene som kommer inn i kammeret. Med uttrykket fundamental måte,
menes den første hovedresonans som opptrer i et oscillerende system.
Det er viktig at kammeret arbeider i området for første-grads svingninger. For det første oppnås kraftigere forsterkning av bølgene enn i andre svingningsområder.
For det andre kan kammeret som arbeider i hovedområdet utføres mindre enn et kammer som arbeider i et annet svingningsområde. F.eks. vil et kammer som arbeider i det nest høyeste svingningsområde trenge tre ganger så stor diameter som et kammer som arbeider i området med første grads svingninger.
For det tredje vil et kammer som arbeider i hovedområdet være mindre utsatt for endringer i bølgetilstanden og kan sikre forsterkning av amplituden over et større område for bølgetil-stander enn et kammer som arbeider i et svingningsområde med høyere frekvens. For eksempel vil et kammer som arbeider i hovedområdet kunne oppta forandringer i bølgelengden og omtrent - 30% fra den planlagte verdi og enda forsterke de innkommende bølger. Et kammer som arbeider i det nest høyeste svingningsområde fer: konstruert for samme bølgelengde L, vil imidlertid bare oppta avvikelse på omtrent +15% uten dempning av de innkommende bølger. For det fjerde er bølgeamplitude-kammeret mer jevn i hovedområdet. I et høyere svingningsområde kan både bølgetopper og bølgedaler opptre samtidig i kammer. I det under-området er vannhøyden i kammeret til enhver tid vesentlig jevn, d.v.s. at til enhver bestemt tid er høyden overalt i kammeret over lik eller under vannnivået for stille vann.
Kammeret 10 oppfanger energien fra havbølgene og omdanner en orbital bevegelse av en bølge til en løftebevegelse som beveger flottøren 14 oppover og nedover i kammeret. Kammeret er dimensjonert slik at kammerets ekvivalente diameter er fra 0,15 L/pi til L/pi, hvor L er lengden mellom bølgetoppene som kommer inn i kammeret gjennom åpningen 18. Kammerets ekvivalente diameter D er bestemt ved følgende formel:
hvor A er kammerets horisontale tverrsnittsareal. Når det gjelder kammerets og flottørens dimensjoner refererer disse seg til di-mensjonene tatt i vannlinjen. For eksempel vil for et kammer hvis horisontale tverrsnittsareal varierer langs kammerhøyden A og D være bestemt ved vannlinjen.
L er avhengig av vanndybden, hvilken kammeret er plassert samt perioden for de innkommende bølgene. L kan bestemmes fra følgende ligning:
hvor T = bølgeperioden,
h = gjennomsnittsdybden hvor apparatet 9 er plassert,
og
g = gravitasjonskonstanten.
pi = 3,14159
Kammeret må konstrueres for å oppta forskjellige bølge-tilstander. Ved å undersøke bølgetilstandene på et bestemt sted kan bølgelengden på stedet bestemmes og dermed kan kammerets ekvivalente diameter velges.
Normalt vil kammerets diameter øke med vanndybden hvor apparatet 9 er plassert. Kammerets diameter vil også øke når bølgeperioden øker. Vanligvis er perioden for bølgene fra 5 til 20 sekunder og kammeret er plassert på et sted hvor vanndybden er fra 25 til 60 fot. Det er ønskelig at vanndybden i kammeret er konstant. Fortrinnsvis kan det for hele kammeret befinne seg i det minste 50 fot fra kysten.
Kammerets ekvivalente diameter er mindre enn 20 til
100 fot og fortrinnsvis større enn 20 fot og helst fra ca. 40 til ca. 70 fot for oppnåelse av stor forsterkning i hoved-svingningsområdet under stor variasjon i bølgeforholdene.
For et sylindrisk kammer kan diameteren fortrinnsvis være fra ca. 0,2 L/pi til ca. 0,6 L/pi.
For et kammer med rektangulært horisontalt tverrsnitt
er avstanden fra åpningen til den borteste vegg fortrinnsvis fra ca. 0,15 L/pi til ca. 0,7 L/pi. Avstanden er vist som dimensjon X på fig. 4.
Kammeret kan ha en hvilken som helst form innbefattende sirkulær rektangulær (inkl. kvadratisk), elliptisk eller mangekantet. Kammeret er fortrinnsvis tilstrekkelig stort til at det er høyere enn den maksimale bølgeamplituden i kammeret. Kammerets vegger 12 kan være formet av et hvilket som helst hensiktsmessig materiale så som stål eller armert betong.
Som vist på fig. 2 er kammeret fortrinnsvis plassert med veggene direkte på sjøbunnen 26. Fraværet av en solid bunn kan fordelaktig påvirke bølgeforsterkningen. Alternativt kan kammeret, som vist på fig. 5, bygges opp på deler 28 over sjø-bunnen 26 for å hindre sand fra å drive; inn i kammeret gjennom åpningen 18. Kammeret kan ha en gunstig fremstilt toppvegg og bunn, men fortrinnsvis av økonomiske årsaker har ingen av dem.
Åpningen 18 er vanligvis en vertikal spalte som strekker seg langs hele høyden av kammerets vegg 12. Om ønskelig, kan åpningen 18 strekke seg fra kammerets'1'0 topp 28 bare over en del av avstanden til bunnen 30. På lignende måte kan spalten eller åpningen strekke seg fra kammerets bunn 30 bare over en del av avstanden til toppen 28. Om ønskelig, kan spaltens topp stikke under gjennomsnittsvannlinjen. Fordelen med en spalte er at den bare strekker seg over en del av kammerets vegg 12 slik at kammerveggen beskytter flottøren og pumpen 16 mot påvirkning fra meget store bølger.
Som vist på fig. 3 og 5 kan spalten være utstilt med innretninger til forandring av spaltens størrelse. I den på fig. 3 viste utførelse finnes en bevegelig dør 32 som er montert på innsiden av kammeret og anordnet slik at den kan forskyves på tvers av åpningen 18 som vist med pilen 34. I stormvær eller når utstyret i kammeret trenger reparasjon eller vedlikehold kan åpningen 18 lukkes helt eller delvis ved hjelp av døren 32.
I den utførelse som fremgår av fig. 5 er en dør 36 anordnet for å lukke åpningens 18 bunnparti ved at døren skyves som vist med pilen 38. Også en annen dør 40 er anordnet for å forskyves nedover i retning av pilen 42 for lukning av i det minste åpningens 18 topp-parti og om ønskelig, hele åpningen.
Ved vannlinjen er åpningsvidden fra ca. 1/36 til 1/3 av kammerets omkrets og helst fra ca. 1/18 til ca. 2/9 av om-kretsen. For et sylindrisk kammer vil således åpningen strekkes over 10 til 120 grader og fortrinnsvis over 20 til ca. 80 grader. Åpningens 18 størrelse kan således varieres og plasseringen av åpningen 18 i forhold til vann-nivået og bølge-bevegelsen kan varieres, avhengig av tidevannet og bølgefor-holdene.
Det kan også være flere enn én åpning i kammerveggen
og åpningen kan ha enhver passende form som sikrer effektiv forsterkning av bølgene i kammeret. Fortrinnsvis er åpningen plassert slik at den er rettet mot de innkommende bølger med åpninger i det vesentlige parallell med bølgetoppene.
Flottøren 14 kan ha enhver ønskelig form inklusive pris-matisk såsom en kube, sylindrisk, enten som en avlang sylinder eller en kort sylinder såsom en rund skive eller pannekake eller ellipsoidisk såsom kuleformet. Da kammeret eller kammerveggen 12 beskytter kammerets innhold er flottørens overlev-elsesevne sikret. Derfor kan hovedvekten og konstruksjon og utforming av flottøren legges på maksimal energiuttak og mini-male kostnader.
Fortrinnsvis er flottøren brukt som en pannekake eller en sokkel, d.v.s. en lav sylinder hvis diameter er vesentlig større enn høyden som vanligvis er minst 4 ganger større og fortrinnsvis minst 6 ganger større. Flottørens overflateareal i vannlinjen er fortrinnsvis i det minste halvparten av over-flatearealet i kammeret.
Flottøren har fortrinnsvis nøytral flyteevne, d.v.s. at flottørens tetthet bevirker at omtrent halvparten av volumet er over-v^n3flatein og omtrent halvparten er under vannflaten. Dette resulterer i en kraft på kraft-rjenereringsutstyret som er omtrent likt for bevegelseslaget oppover og nedover av flottøren. Videre, hvis flottøren var så lett at det meste av flottøren var over vann eller.om den var så tung at det meste av flottøren var under vann, ville en utilstrekkelig oppfølging av bølgebevegelsen kunne oppstå. For maksimal ut-nyttelse av bølgebevegelsen er det viktig at flottøren nøye velger bølgene.
Flottøren 14 kan fremstilles av et korrosjonsbestandig materiale såsom rustfritt stål-manuell eller glassfiberarmert plast. Det kan være kompakt eller hult. Hvis flottøren er hul kan den inneholde luft eller annen gass eller en væske såsom havvann eller et faststoff såsom sand eller betong.
Som vist på fig. 3 kan det være flere flottører 14 enn
én i et kammer 10.
Flottørens 14 kinetiske energi kan omdannes til nyttig energi under anvendelse av flere forskjellige kjente systemer brukt til omdannelse av bevegelsen av en flottør til en annen energiform såsom elektrisitet. Blant nyttige systemer finnes hydrauliske systemer som er omtalt i U.S.-patenter 3 487 228 og 3 515 889, hvor en flottør er operativt forbundet med en stempelpumpe og hvor pumpen i forbindelse med en hydraulisk motor som driver en elektrisk generator. Andre systemer er omtalt i U.S.-patenter 138 474, 430 790, 599 756; 616 615
og 4 281 257.
Som vist på fig. 1, 2 og 8 er pumpen 16 en stempelpumpe med et stempel 40 som bøyer seg frem og tilbake i en sylinder 42. Pumpen pumper vann både under slaget oppover og nedover, og området over stempelet 40 er utstilt med en innløpsventil 44 og en utløpsventil 46 mens området under stempelet 40 er forsynt med en innløpsventil 48 og en utløpsventil 50. Alle fire ventiler 44, 46, 48 og 50 er enveisventiler også som tilbakeslagsventiler.
En vertikal stempelstang 52 forbinder flottøren 14 med stempelet 40. Når flottøren beveger seg fra toppen av en bølge til dalen mellom to bølger trekkes stempelet 40 nedover av stangen 52. Derved tvinges hydraulisk fluid ut av området under stempelet gjennom den nedre utløpsventil 50 mens hydraulisk fluid pumpes inn i sylinderen 4 2 gjennom den øvre innløpsventil 44 over stempelet. Deretter, når flottøren beveges fra bølgedalen mot bølgetoppen forskyves stempelet 40 oppover, det med en følge at hydraulisk fluid pumpes ut av^sylinderen 42 gjennom den øvre utløpsventil 46 samtidig som hydraulisk fluid (vann) bringes inn i sylinderen gjennom den nedre innløpsventil 48.
Hydraulisk fluid føres inn i sylinderen 42 gjennom en ledning 60 som har en øvre gren 62 som er forbundet med den øvre innløpsventil 44 og en nedre gren 64 som er forbundet med den nedre innløpsventil 48. Fluidet pumpes til kraftgenereringsinnretninger såsom en hydraulisk motor 67 gjennom en ledning 68 som har en øvre gren 70 forbundet med den øvre utløpsventil 46 og en nedre gren 7 2 forbundet med den nedre utløpsventil 50. Motoren 67 kan brukes til å drive en generator 73. Om ønskelig, kan en reservoir 75 være anordnet for lagring av pumpet hydraulisk fluid til bruk når bølgeforholdene er slik at den frembrakte energi blir utilstrekkelig eller når utstyret må repareres.
Det hydrauliske fluid er en væske og kan være vann som havvann eller ferskvann eller også kan være olje. Det hydrauliske system kan være lavtrykksystem eller høytrykksystem.
Fortrinnsvis bør flottøren plasseres sentralt i kammeret eller nærmere kammerets bakre vegg enn åpningen. Disse stillinger er mer effektive med hensyn til fordelene ved kammerets 10 for-sterkningsvirkning enn en stilling nærmere åpningen 18.
En fordel ved bruken av et resonskammer 10 er at kammerets vegger 12 kan brukes til konstruksjonsmessig understøttelse av utstyret som brukes til omdannelse av den kinetiske energi fra flottøren 14 til nyttig energi. For eksempel, og som vist på
fig. 1 og 2, understøttes pumpen 16 av flere bjelker 80 som strekker seg radialt innover fra kammerveggens 12 innside.
Som vist på fig. 6 og 7 kan flere bølgegeneratoran-ordninger 9 brukes sammen. I utførelsen på fig. 6 finnes tre anordninger 9 hvor den bakre vegg av hver anordning utføres av en bølgebryter 90. Bølgebryteren kan bestå av en eksis-terende bryter eller kan bygges opp spesielt for kraftfrem-stillingsanlegget. Således vil bølgekraftanordningene 9 ikke bare fremstille nyttig energi men systemet som helhet vil altså beskytte konstruksjoner ved kysten.
Ved utførelse ifølge fig. 7 er anordningene 9 plassert ved enden av en pir eller kai 92 som strekkes vinkelrett på strandlinjen 94. Anordningene 9 er på en linje som er parallell med strandlinjen og omfatter en gangvei på toppen av den. Denne gangveien 96 tjener som en ytterligere pir. Systemet ifølge fig. 7 frembringer ikke bare energi fra havbølgene men også bidrar til økning av rekreasjons- og seilingsmuligheter o.l.
Kraftfremstillingssystemet ifølge oppfinnelsen er fordelaktig på flere måter. Resonanskammeret gjør det mulig å tilveiebringe forøket energi uttak fra flottøren og pumpen. Videre beskytter kammerveggene 12 flottøren og andre konstruksjoner mot havets virkning. Konstruksjonen er meget enkel og krever ingen leddede armer på andre forholdsvis skjøre sammensatte konstruksjoner som danner flottørens 14 bevegelse oppover og nedover til nyttig energi.
EKSEMPEL
Et forsøk ble utført i skala 1:40. Kammeret var sylindrisk og hadde en diameter på 1-1/2 fot med 60 graders åpning og var plassert i vann på en fots dyp. De innkommende bølger hadde en periode fra et sekund til tre sekunder. Flottøren var sylindrisk med diameter 9,6 tommer og tykkelse 3/2 tommer.
B
Flottøren var av kryssfmer, bly og Styrofoam og var halvt nedsenket. Dette skalaforsøk svarer til et kammer med 60 fots diameter på 60 graders åpning plassert på en dybde 40 fot ved en bølgeperiode på 6 sekunder til 18 sekunder, og en flottør-diameter på 32 fot, hvor flottøren 5 er tykk.
Forstørrelsesfaktoren oppnådd ved ubelastet tilstand var fra 2 til 3,5. Med andre ord var amplituden for flottørense bevegelse 2 til 3,5 ganger større enn amplituden for bølgene som kom inn i kammeret. Kammeret virket i det grunnleggende resonans-området.
Selv om den foreliggende oppfinnelse ble skrevet forholdsvis detaljert i forbindelse med bestemte foretrukne utførelser er også andre utførelser mulige. For eksempel kan kammeret i noen situasjoner være enten uten resonansevne, avhengig av havbølgenes karakter. Men selv i en slik utformning tjener dog kammeret det formål å beskytte flottøren og annet utstyr mot havbølgene. Videre kan kammeret ha forskjellige tverrsnitt ved vannlinjen omfattende trekantet, mangekantet eller elliptisk. Kammeret kan være konisk eller i form av omvendt kjegle. Åpningen i kammerveggen kan være bueformet for ytterligere styrke. Kammerveggene kan ha varierende tykkelse for å få forskjellige påkjenninger fra de hydrauliske krefter rundt kammeret og for å spare material-mengden i konstruksjonen. Dessuten kan kamrene være samlet slik at de får felles vegger for større styrke. Sammenførte kammere kan danne en konstruksjon for ytterligere bygning, f.eks. de kan utgjøre en kunstig øy. Kamrene kan styres med utvidede vegger foran åpningen for konvergering av innkommende bølger for kraftuttaket. Konvergensvinkelen kan være mellom 0 og 90° og fortrinnsvis er lengden av hver konvergeringsvegg fra 1 til 8 ganger kammerets radius. Bunnen av resonanskammeret kan skråne nedover bort fra åpningen bort fra bakveggen. Derfor er ikke oppfinnelsens ramme begrenset til beskrivelsen av de foretrukne utførelser en følge av patentkravene.
Claims (10)
1» Apparat omfattende et resonanskammer i havet, hvor kammeret arbeider på den fundamentale måte (primære svingningsområde) og har en yttervegg med en gjennomgående åpning som er åpen mot bølgene, hvor kammerets ekvivalente diameter er fra 0,15 L/pi til L/pi, hvor L er lengden av bølgene som kommer inn i kammeret gjennom åpningen, og kammeret har i det minste en flottør i seg.
2. Apparat for generering av kraft fra bølgebevegelsen i havet, omfattende
a) et kammer i vannet i det minste 50 fot fra strandlinjen, hvor kammeret har en ytre vegg med en gjennomgående åpning for for sering av vann inn og ut av kammeret, hvor kammerets ekvivalente diameter ved vannlinjen er minst 30 fot og mindre enn 100 fot,
b) en flottør i kammeret beskyttet ved veggen, hvilken flottør beveger seg oppover og nedover som følge av bø lgebevegelsen i kammeret, og
d) fremstillingsinnretninger som er operativt forbundet med flottøren for omdannelse av kinetisk energi fra flottøren til nyttig energi.
3. Apparat for frembringelse av energi fra bølgebevegelsen i havet omfattende
a) et resonanskammer i havet, hvilket kammer har en ytre vegg med en gjennomgående åpning for gjennomstrømning av vann inn i og ut av kammeret, hvilket kammer forsterker havets bølge-bevegelse i det fundamentale område slik at bølgeamplituden i kammeret er større enn bølgeamplituden for bølgene som går inn i kammeret, hvor kammeret er dimensjonert slik at kammerets ekvivalente diameter er fra 0,15 L/pi til L/pi hvor L er lengden mellom bølgetoppene som går inn i kammeret,
b) en flottør i kammeret som beveger seg oppover og nedover som følge av bølgebevegelsen i kammeret, og
c) kraftgenereringsinnretninger som er operativt forbundet med flottøren for omdannelse av den kinetiske energi fra flot-tøren til nyttig energi.
4. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved åpningen omfatter fra 1/18 til 2/9 av kammerets omkrets eller omriss.
5. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at en del kammerveggen er dannet ved en bølgebryter.
6. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved innretninger til å variere åpningens bredde.
7. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at åpningen har vertikal utstrekning og omfatter innretninger for å variere åpningens høyde.
8. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at kammerets ekvivalente diameter er fra 40 til omtrent 70 fot ved vannlinjen.
9. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at flottørens areal i vannlinjen er minst 1/4 av arealet av kammeret i vannlinjen.
10. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at kammeret forsterker bølgene med en faktor på minst 2.
(Mottatt av International Bureau 12. juli 1985) 1. Apparat omfattende et resonanskammer i havet, hvor kammeret virker i det fundamentale område (primære svingningsområde) og har en ytre, i det vesentlige vertikal vegg som forløper i det vesentlige perpendikulært på vannplanet med en gjennomgående åpning som er åpen mot bølgene, hvilken åpning stort sett er rettet mot bølgenes bevegelsesretning fremover, hvor kammerets ekvivalente diameter er fra 0,15 L/pi til L/pi hvor L er lengden av bølgene som kommer inn i kammeret gjennom åpningen, hvor kammeret har i det minste en flottør i seg.
2. Apparat for frembringelse av kraft fra bølgebevegelse i havet omfattende
a) et kammer i vann i det minte 50 fot fra strandlinjen, hvilket kammer har en ytre i det vesentlige vertikal vegg som i det vesentlige er perpendikulært på vannets plan med en gjennomgående åpning for passering av vann inn og ut av kammeret hvilken åpning i det vesentlige er rettet mot bølgenes bevegelsesretning fremover, hvor kammerets ekvivalente diameter ved vannlinjen er minst 30 fot og mindre enn 100 fot,
b) en flottør i kammeret beskyttet av veggen, hvilken flottør beveger seg oppover og nedover som følge av bølgebevegelsen i kammeret, og
kraftgenereringsihnretrxing^ i?-" som er operativt forbundet med flottøren for omdannelse av den kinetiske energi av flottøren til nyttig energi.
3. Apparat til generering av kraft fra bølgebevegelsen i havet omfattende
a) et resonanskammer i havet, hvilket kammer har en ytre i det vesentlige vertikal vegg som i det vesentlige er perpen-dikulær på vannets plan og med en gjennomgående åpning for plassering av vannet inn og ut av kammeret, hvilket kammer forsterker bølgebevegelsen i det primære område slik at amplituden for bølgene i kammeret er større enn amplituden for bølgene som går inri i kammeret, hvor åpningen i det vesentlige er rettet mot bølgebevegelsesretning og hvor kammeret er dimensjonert slik at kammerets ekvivalente diameter er fra 0,15 L/pi til L/pi hvor L er lengden mellom bølgetoppene som går inn i kammeret,
b) en flottør i kammeret som beveger seg opp og ned som følge av bølgebevegelse i kammeret, og
c) kraftgenereringsinnretninger operativt forbundet med flottøren for omdannelse av kraftenergi fra flottøren til nyttig energi.
4. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved åpningen omfatter fra 1/18 til 2/9 av kammerets omkrets eller omriss.
5. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at en del kammerveggen er dannet ved en bølgebryter.
6. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved innretninger til å variere åpningens bredde.
7. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at åpningen har vertikal utstrekning og omfatter innretninger for å variere åpningens høyde.
8. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at kammerets ekvivalente diameter er fra 40 til omtrent 70 fot ved vannlinjen.
9. Apparat ifølge krav 1-3, karakterisert ved at flottørens areal i vannlinjen er minst 1/4 av arealet av kammeret i vannlinjen.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/588,916 US4594853A (en) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | Wave powered generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO854481L true NO854481L (no) | 1985-11-11 |
Family
ID=24355841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO854481A NO854481L (no) | 1984-03-12 | 1985-11-11 | Boelgekraftgenerator. |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4594853A (no) |
| JP (1) | JPS61502623A (no) |
| KR (1) | KR850700269A (no) |
| AU (1) | AU4067685A (no) |
| BE (1) | BE901920A (no) |
| BR (1) | BR8506044A (no) |
| DE (1) | DE3590110T1 (no) |
| DK (1) | DK516685D0 (no) |
| ES (1) | ES8706340A1 (no) |
| FI (1) | FI854427A0 (no) |
| FR (1) | FR2560936A1 (no) |
| GB (1) | GB2166498B (no) |
| MA (1) | MA20373A1 (no) |
| NL (1) | NL8520054A (no) |
| NO (1) | NO854481L (no) |
| NZ (1) | NZ211411A (no) |
| PH (1) | PH21763A (no) |
| PT (1) | PT80088B (no) |
| SE (1) | SE8505310L (no) |
| WO (1) | WO1985004219A1 (no) |
| ZA (1) | ZA851823B (no) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4698969A (en) * | 1984-03-12 | 1987-10-13 | Wave Power Industries, Ltd. | Wave power converter |
| US4883411A (en) * | 1988-09-01 | 1989-11-28 | Windle Tom J | Wave powered pumping apparatus and method |
| US5186822A (en) * | 1991-02-25 | 1993-02-16 | Ocean Resources Engineering, Inc. | Wave powered desalination apparatus with turbine-driven pressurization |
| GB9207810D0 (en) * | 1992-04-09 | 1992-05-27 | Hyatt Anne | Apparatus for harnessing tidal power |
| NL1005542C2 (nl) * | 1997-03-14 | 1998-09-15 | Zakaria Khalil Doleh | Inrichting voor de conversie van energie uit de verticale beweging van zeewater. |
| AU713154B1 (en) * | 1998-12-24 | 1999-11-25 | Nenad Nakomcic | Kinetic engine |
| GB9916779D0 (en) * | 1999-07-16 | 1999-09-15 | Kelly H P G | Sea wave to electrical energy conversion plant |
| ES2170029B1 (es) * | 2000-12-11 | 2003-11-01 | Molina Jose Antonio Serrano | Sistema de generacion de energia a partir de las olas del mar. |
| US7199481B2 (en) * | 2003-11-07 | 2007-04-03 | William Walter Hirsch | Wave energy conversion system |
| NO320518B1 (no) * | 2004-09-13 | 2005-12-12 | Power Vision As | Bolgekraftverk |
| US7827788B1 (en) | 2005-02-24 | 2010-11-09 | Lomerson Sr Robert B | Water power generator |
| US7432612B2 (en) | 2005-02-24 | 2008-10-07 | Lomerson Sr Robert B | Water power generator |
| US7199483B2 (en) | 2005-02-24 | 2007-04-03 | Lomerson Sr Robert B | Tidal power generation |
| US7075190B1 (en) | 2005-02-24 | 2006-07-11 | Lomerson Sr Robert B | Tidal power generation |
| NO329688B1 (no) * | 2006-06-01 | 2010-11-29 | Nat Oilwell Norway As | Anordning ved heisesystem |
| DE102007056400A1 (de) * | 2007-07-02 | 2009-01-08 | Robert Bosch Gmbh | Wandler und Verfahren zum Wandeln von mechanischer Energie in elektrische Energie |
| FR2919685B1 (fr) | 2007-08-02 | 2017-05-19 | Elez Jose Morcillo | Systeme pour optimiser et recuperer l'energie produite par le mouvement de la mer |
| US8118569B2 (en) * | 2009-01-22 | 2012-02-21 | Chun Kwan Yu | Hydraulic power device |
| US9068554B2 (en) * | 2009-06-09 | 2015-06-30 | James W. Healy | Wave energy electrical power generation |
| US8125097B1 (en) | 2009-08-10 | 2012-02-28 | Lomerson Sr Robert B | Electrical generation using vertical movement of a mass |
| US8251612B2 (en) * | 2009-08-14 | 2012-08-28 | Skidmore, Owings & Merrill Llp | Tidal responsive barrier |
| EP2580466A1 (fr) * | 2010-06-09 | 2013-04-17 | Global Certif Sarl | Unité de conversion de l'énergie des vagues |
| US20140145444A1 (en) * | 2012-11-28 | 2014-05-29 | Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University | Apparatus and method for wave power generation of underwater type |
| US9074577B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-07-07 | Dehlsen Associates, Llc | Wave energy converter system |
| JP6092725B2 (ja) * | 2013-07-04 | 2017-03-08 | 三井造船株式会社 | 波力発電システム |
| US9359997B2 (en) * | 2014-03-14 | 2016-06-07 | The Boeing Company | Method and system for producing electricity from airport acoustical energy |
| DK2952732T3 (en) * | 2014-06-04 | 2019-04-08 | Zakaria Khalil Ibrahim Doleh | SHUTTER VALVE AND DEVICE FOR GENERATING ENERGY FROM SEA WAVES INCLUDING SUCH VALVES |
| JP2017048730A (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | Kyb株式会社 | 波力発電装置 |
| JP2017048729A (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | Kyb株式会社 | 潮汐発電装置 |
| RU2597713C1 (ru) * | 2015-09-21 | 2016-09-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Морская волновая установка |
| US9605648B1 (en) * | 2015-11-10 | 2017-03-28 | Ming-Hung Lin | Air-blower dual-energy-extraction wave and tidal power generation device and air-blower dual-energy-extraction wave and tidal power generation system |
| DE102015223803B4 (de) | 2015-11-30 | 2020-07-16 | Sinn Power Gmbh | Punktabsorberschutz für Wellenkraftwerke |
| RS20200730A1 (sr) * | 2020-06-18 | 2021-12-31 | Gutovic Zoran | Sistem koji koristi morske talase za akumulaciju vode na određenoj visini radi njene upotrebe za dobijanje električne energije, po potrebi, desalinizaciju |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE39085C (de) * | J. ELIAS in Beirut, Syrien | Wellenkraftmaschine | ||
| GB191107087A (en) * | 1911-03-21 | 1911-10-12 | Luis Mayolino | Improvements in the Utilisation of the Force of the Sea Waves and Tides. |
| US2886951A (en) * | 1952-04-12 | 1959-05-19 | Electricite De France | Apparatus for the utilization of the energy of waves |
| US3487228A (en) * | 1967-04-17 | 1969-12-30 | Bernard Kriegel | Power generating system |
| US3515889A (en) * | 1967-08-14 | 1970-06-02 | Lamphere Jean K | Power generation apparatus |
| GB1502652A (en) * | 1974-02-20 | 1978-03-01 | Donato A | Apparatus for deriving useful energy from sea waves |
| GB1601219A (en) * | 1977-08-31 | 1981-10-28 | Energy Secretary Of State For | Devices for extracting energy from wave power |
| GB1593983A (en) * | 1978-05-08 | 1981-07-22 | Energy Secretary Of State For | Devices for extracting energy from wave power |
| US4189918A (en) * | 1978-08-14 | 1980-02-26 | The Secretary Of State For Energy In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Devices for extracting energy from wave power |
| US4260901A (en) * | 1979-02-26 | 1981-04-07 | Woodbridge David D | Wave operated electrical generation system |
| DE3172265D1 (en) * | 1980-12-01 | 1985-10-17 | Secretary Energy Brit | Device for extracting energy from waves |
-
1984
- 1984-03-12 US US06/588,916 patent/US4594853A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-03-08 KR KR1019850700298A patent/KR850700269A/ko not_active Withdrawn
- 1985-03-08 WO PCT/US1985/000393 patent/WO1985004219A1/en not_active Ceased
- 1985-03-08 BR BR8506044A patent/BR8506044A/pt unknown
- 1985-03-08 FI FI854427A patent/FI854427A0/fi not_active Application Discontinuation
- 1985-03-08 GB GB08527252A patent/GB2166498B/en not_active Expired
- 1985-03-08 JP JP60501258A patent/JPS61502623A/ja active Pending
- 1985-03-08 NL NL8520054A patent/NL8520054A/nl unknown
- 1985-03-08 DE DE19853590110 patent/DE3590110T1/de not_active Withdrawn
- 1985-03-08 AU AU40676/85A patent/AU4067685A/en not_active Abandoned
- 1985-03-11 PT PT80088A patent/PT80088B/pt unknown
- 1985-03-11 MA MA20597A patent/MA20373A1/fr unknown
- 1985-03-11 FR FR8503532A patent/FR2560936A1/fr not_active Withdrawn
- 1985-03-12 BE BE0/214636A patent/BE901920A/fr not_active IP Right Cessation
- 1985-03-12 ES ES541201A patent/ES8706340A1/es not_active Expired
- 1985-03-12 ZA ZA851823A patent/ZA851823B/xx unknown
- 1985-03-12 NZ NZ211411A patent/NZ211411A/en unknown
- 1985-03-12 PH PH31979A patent/PH21763A/en unknown
- 1985-11-08 DK DK516685A patent/DK516685D0/da not_active Application Discontinuation
- 1985-11-11 SE SE8505310A patent/SE8505310L/xx not_active Application Discontinuation
- 1985-11-11 NO NO854481A patent/NO854481L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PT80088B (en) | 1986-10-28 |
| PH21763A (en) | 1988-02-18 |
| BR8506044A (pt) | 1986-03-25 |
| FI854427A7 (fi) | 1985-11-11 |
| FI854427L (fi) | 1985-11-11 |
| GB2166498A (en) | 1986-05-08 |
| SE8505310D0 (sv) | 1985-11-11 |
| PT80088A (en) | 1985-04-01 |
| KR850700269A (ko) | 1985-12-26 |
| ES8706340A1 (es) | 1986-12-01 |
| GB8527252D0 (en) | 1985-12-11 |
| AU4067685A (en) | 1985-10-11 |
| SE8505310L (sv) | 1985-11-11 |
| BE901920A (fr) | 1985-09-12 |
| GB2166498B (en) | 1989-01-11 |
| FI854427A0 (fi) | 1985-11-11 |
| NL8520054A (nl) | 1986-02-03 |
| ZA851823B (en) | 1985-10-30 |
| DE3590110T1 (de) | 1986-04-24 |
| MA20373A1 (fr) | 1985-10-01 |
| DK516685A (da) | 1985-11-08 |
| JPS61502623A (ja) | 1986-11-13 |
| FR2560936A1 (fr) | 1985-09-13 |
| NZ211411A (en) | 1987-09-30 |
| DK516685D0 (da) | 1985-11-08 |
| US4594853A (en) | 1986-06-17 |
| ES541201A0 (es) | 1986-12-01 |
| WO1985004219A1 (en) | 1985-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO854481L (no) | Boelgekraftgenerator. | |
| US4698969A (en) | Wave power converter | |
| KR101036436B1 (ko) | 파랑발전기 | |
| AU2006226179B2 (en) | Apparatus and control system for generating power from wave energy | |
| EP2585711B1 (en) | Ocean wave energy system | |
| US20070158950A1 (en) | Hydroelectric Wave-Energy Conversion System | |
| US5094595A (en) | Labrador water-wave energy converter | |
| CN110949633A (zh) | 驳船型漂浮式风机系统及浮式风机平台 | |
| KR20130137118A (ko) | 파동에너지를 이용한 재생성 전력생산 시스템 및 방법 | |
| NO842991L (no) | Vannkraftomformer | |
| CN100523486C (zh) | 一种包括波力发电设备及其支承结构的装置 | |
| WO2004003379A1 (en) | Oscillating water column wave energy converter incorporated into caisson breakwater. | |
| NO329737B1 (no) | Bolgekraftverk | |
| US11261839B2 (en) | Device for collecting energy from broad wave spectra | |
| JP5486600B2 (ja) | 流体発電機 | |
| DK173018B1 (da) | Anlæg til indvinding af vind-/bølgeenergi på åbent hav | |
| RU2150021C1 (ru) | Способ утилизации энергии возобновляющихся источников (варианты) и модуль энергостанции мощностью до мегаватт для его осуществления | |
| CN109209741A (zh) | 一种波浪发电装置用浮子 | |
| US20140369864A1 (en) | Semi-submerged devise for absorbing the energy of the waves | |
| RU2143583C1 (ru) | Устройство для преобразования энергии волн | |
| WO1994000688A1 (fr) | Installation de pompage automatique utilisant le mouvement des vagues | |
| RU2000130044A (ru) | Морская энергетическая установка | |
| GB2350866A (en) | Buoyant piston and reservoir wave energy converter | |
| EP0036586A2 (en) | Power generating system utilizing the wave motion of the sea or lakes | |
| NO20140762A1 (no) | Bølgekraftanlegg |