BE1029029B1 - Systeme de conversion de la poussee d'archimede en energie hydroelectrique - Google Patents

Abstract

La présent invention se rapporte à un système de production d’énergie hydroélectrique comprenant : - une masse d’eau reposant sur un fond et dont le niveau varie avec le temps entre un niveau minimal et un niveau maximal ; - un flotteur (1) ; - un ancrage (2) solidarisé audit fond ; - un groupe de conversion d’énergie (8) comprenant un enrouleur/dérouleur (9), un multiplicateur (10) et un générateur d’électricité (11), ledit enrouleur/dérouleur (9) étant apte à actionner ledit générateur d’électricité (11) via ledit multiplicateur (10) ; - au moins un câble (6) reliant d’une part le flotteur (1) à une première extrémité et d’autre part l’enrouleur/dérouleur (9) à une seconde extrémité, via une pluralité de poulies de renvoi (13), dont l’une au moins se trouve ancrée au fond de l’eau ; caractérisé en ce que le système comprend également un palan (3), ledit palan (3) comprenant au moins deux moufles, une moufle inférieure (4) fixe et accrochée au fond de l’eau via l’ancrage (2) et une moufle supérieure (5) mobile et reliée à une partie inférieure du flotteur (1), et caractérisé en ce que, en utilisation, avec la variation du niveau d’eau, le flotteur (1) se déplace verticalement sous l’effet de la poussée d’Archimède et, via le palan (3), entraîne le câble (6) en traction, ledit câble (6) se déroulant de l’enrouleur/dérouleur (9), la rotation dudit enrouleur/dérouleur (9) provoquant l’actionnement dudit générateur (11) via le multiplicateur (10) pour générer de l’électricité.

Description

SYSTEME DE CONVERSION DE LA POUSSEE D’ARCHIMEDE EN

ENERGIE HYDROELECTRIQUE Objet de l'invention

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de l’hydroélectricité et à l’utilisation des mouvements de masses d’eau, tels que les marées, pour créer de l’électricité. En particulier, la présente invention concerne la conversion de la poussée d'Archimède en énergie électrique. Etat de la technique

[0002] A l'heure actuelle, les besoins en énergie, et en particulier en électricité ne cessent de croître. De plus, la protection de l’environnement et la lutte pour ralentir le réchauffement climatique prônent des techniques de production d'énergie qui n’émettent ni déchets radioactifs, ni gaz à effet de serre. Sur plus de vingt sources d'énergies renouvelables répertoriées (http://energiein.e-monsite.com/pages/60-la-poussee-d-archimede.html), huit utilisent l'énergie de la mer ou, plus généralement, de l’eau et une seulement se réfère à l’utilisation de la poussée d’Archimède.

[0003] La poussée d’Archimède est la force que subit un corps plongé dans un fluide et soumis à un champ de gravité. Cette force, s’exerçant à l'opposé de la pesanteur qui lui donne naissance, est dirigée verticalement, du bas vers le haut, avec une intensité égale au poids du volume de fluide déplacé. Elle s'exprime en newton (N) et est fonction de la masse volumique du fluide, du volume déplacé et de l'accélération de la pesanteur. Dans une eau de masse — volumique 1.000, un volume immergé de 1m3 développe une force de 9.807 N.

[0004] L’énergie de la mer peut provenir de la houle des vagues, du ressac le long des côtes, des courants marins, des courants de marée (énergie marémotrice), des différences de température ou de la surpression osmotique de l'eau salée. Sur terre, l’eau peut également générer de l'énergie si elle est retenue dans un barrage ou un réservoir, ou si elle est le siège d’un mouvement ou d’un courant.

[0005] Il existe un réel intérêt de transformer en électricité cette énergie liée aux mouvements de masses d’eau. Dans la majorité des systèmes, l’eau permet d’actionner une turbine ou une pompe qui alimente un réservoir.

[0006] Les systèmes prévus pour être utilisés en mer sont généralement actionnés par le mouvement des vagues. Ces systèmes comprennent des flotteurs, pistons, pompes, etc. Certains documents divulguent l’utilisation du principe d’Archimède pour récupérer l'énergie provoquée par le mouvement de l'eau.

[0007] Le document US 2007/018458 A1 décrit un système permettant d'extraire l’énergie du mouvement des vagues et des marées grâce à une traction exercée par un flotteur sur un câble. Plus précisément, le système comprend deux poids situés dans la mer, reliés par un câble. Ce câble passe par une poulie fixée à un flotteur, la poulie se trouvant donc à la surface de l’eau. Les poids sont dimensionnés de sorte que l’un est plus lourd que l'autre, de sorte à reposer sur le sol du fond marin. Lorsque la surface de l’eau s'élève, en raison de l’action de la marée, le flotteur monte, ce qui fait monter également le poids le plus léger (c’est-à-dire le contrepoids). Le poids le plus lourd est dimensionné pour rester fixe au fond de l’eau, pendant que le contrepoids monte et descend en fonction du déplacement du flotteur avec la marée. Ces mouvements du contrepoids permettent de faire tourner la poulie. Cette rotation est ensuite transformée en énergie utilisable grâce à un système de conversion.

[0008] Le document GB 2 479 348 A divulgue un convertisseur d'énergie houlomotrice utilisant le mouvement relatif entre une partie flottante et une partie statique pour faire tourner une bobine d'un dispositif électromécanique sur lequel une corde est enroulée, la bobine étant reliée à un moteur/générateur électrique via un mécanisme à cliquet et une boîte de vitesses. La bobine est également reliée à un ressort de rappel via une deuxième boîte de vitesses. Le dispositif électromécanique peut être situé dans un flotteur flottant (Fig. 1) qui peut être un bateau (Fig. 5) ou à l'extrémité statique de la corde, comme sur le fond marin ou le rivage (Fig. 4). Le moteur/générateur peut être utilisé pour entraîner la bobine afin d'ajuster la longueur de la corde aux conditions de l'environnement de déploiement. Dans un autre mode de réalisation, plus d'une partie flottante est reliée à un seul dispositif électromécanique (Fig. 3). Buts de l'invention

[0009] La présente invention a pour but de fournir un nouveau système de conversion en électricité, grâce à la poussée d’Archimède, de l'énergie liée à la variation du niveau de liquide.

[0010] L’invention vise en particulier à utiliser l'énergie découlant de la traction sur un câble exercée par un flotteur se déplaçant avec la variation du niveau d'eau.

[0011] La présente invention a également pour but de fournir une solution permettant d’améliorer la performance des systèmes utilisant Ie mouvement de masses d’eau pour générer de l'énergie, en particulier de l’électricité.

[0012] Un autre but poursuivi par l'invention est de fournir un système simple, dont la mise en œuvre ne doit pas forcément être réalisée par une main d'œuvre qualifiée spécifiquement dans la construction sous-marine, et avec des coûts de réparation et d'entretien abordables.

[0013] Un autre but est encore de proposer un système de fourniture d'énergie ayant un faible impact sur l’environnement. Principaux éléments caractéristiques de l'invention

[0014] La présente invention se rapporte à un système de production d'énergie hydroélectrique comprenant : - une masse d’eau reposant sur un fond et dont le niveau varie avec le temps entre un niveau minimal et un niveau maximal ; - un flotteur ; - un ancrage solidarisé au fond ;

- Un groupe de conversion d’énergie comprenant un enrouleur/dérouleur, un multiplicateur et un générateur d'électricité, l’enrouleur/dérouleur étant apte à actionner le générateur d’électricité via le multiplicateur ; - au moins un câble reliant d’une part le flotteur à une première extrémité et d'autre part l’enrouleur/dérouleur à une seconde extrémité, via une pluralité de poulies de renvoi, dont l’une au moins se trouve ancrée au fond de l’eau ; le système comprenant également un palan, ledit palan comprenant au moins deux moufles, une moufle inférieure fixe et accrochée au fond de l’eau via l’ancrage et une moufle supérieure mobile et reliée à une partie inférieure du flotteur, et en utilisation, avec la variation du niveau d’eau, le flotteur se déplaçant verticalement sous l'effet de la poussée d’Archimède et, via le palan, entraînant le câble en traction, le câble se déroulant de l’enrouleur/dérouleur, la rotation de l’enrouleur/dérouleur provoquant l’actionnement du générateur via le multiplicateur pour générer de l'électricité ; caractérisé en ce que le système comprend un frein situé sur le câble ou sur le groupe de conversion d'énergie destiné à ralentir/bloquer le mouvement d'entraînement de celui-ci, le frein étant commandé par des détecteurs de niveau d’eau, afin de ne libérer le flotteur que lorsque le niveau d’eau a atteint son niveau maximal.

[0015] Selon des formes d'exécution préférées de linvention, le système de production d'énergie hydroélectrique comprend en outre une des caractéristiques suivantes, ou une combinaison appropriée de celles-ci : - chacune moufle comprend au moins deux réas, les moufles étant reliées par un filin tournant autour des réas ; - le groupe de conversion d'énergie se trouve sur la terre ferme ou sur un bateau ou une barge ; - le groupe de conversion d’énergie se trouve sur la surface émergée du flotteur et le câble monte verticalement dans un tube placé entre les surfaces inférieure et supérieure du flotteur et passant par le centre de gravité dudit flotteur ;

- l’entrée du câble dans le tube est protégée par un guide câble pour treuil à quatre rouleaux pivotants qui maintiennent le câble en position centrale et limitent les frottements parasites ; - le générateur d’électricité est une dynamo ou un alternateur ; 5 - le système comprend une bouée de maintien connectée au flotteur et amarrée au fond de l’eau, qui empêche sensiblement la rotation du flotteur sur lui-même ; - l’enrouleur/dérouleur comprend une bobine, dont l’axe est, à l'une de ses extrémités, en connexion avec le multiplicateur auquel il transmet son mouvement rotatif et à l’autre de ses extrémités, en connexion avec un dispositif apte à assurer le rembobinage du câble ; - une partie du câble et le palan restent immergés en permanence ; - le système comprend une assistance électrique pour enrouler le câble autour de l’enrouleur/dérouleur, une fois que le flotteur redescend avec le mouvement d’eau descendant.

[0016] L’invention se rapporte également à l’utilisation du système ci- dessus dans la mer, dans une écluse, un sas ou un puits, ou dans tout autre endroit dans lequel une masse d’eau peut être le siège d’une augmentation et d’une diminution de niveau.

Brève description des fiqures

[0017] La figure 1 représente une vue en coupe d’une forme d’exécution d’un système selon la présente invention, le système étant situé en mer.

[0018] La figure 2 représente une vue en plan du système de la figure 1.

[0019] La figure 3 représente une vue de détail du système de la figure 1 où on a représenté schématiquement un exemple de palan à moufles utilisé. Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention

[0020] La présente invention concerne un système de conversion en énergie électrique de l'énergie liée aux déplacements d’une masse d’eau. Tel qu'illustré sur la Figure 1, le système comprend un flotteur 1 relié au fond de l’eau par un câble 6. Le câble 6 est fixé à l’une de ses extrémités au fond de l’eau par un ancrage 2. L'autre extrémité du câble 6 est enroulée autour d’un enrouleur/dérouleur 9 appartenant à un groupe de conversion 8. L’enrouleur/dérouleur 9 et le groupe de conversion 8, tel qu’expliqué plus en details ci-dessous, peuvent se trouver sur la terre ferme ou sur le flotteur précité. Avec la variation du niveau d'eau, et en particulier selon la présente invention, avec la montée du niveau d’eau avec la marée montante par exemple, le flotteur 1 se déplace verticalement, entraînant le câble 6 qui se déroule de l’enrouleur/dérouleur 9.

[0021] Le système de la présente invention utilise donc le principe d'Archimède qui s'exerce linéairement depuis le centre de la Terre. Le flotteur 1 monte verticalement avec le niveau d’eau, et développe une force de traction proportionnelle au volume de liquide qu’il déplace et de la densité du liquide. Cette force de traction est transformée grâce au câble 6, en une force de rotation dui s'applique sur l’enrouleur/dérouleur 9 autour duquel le câble 6 est enroulé. L’enrouleur/dérouleur 9 se trouve ainsi animé d’un mouvement rotatif issu du mouvement obligatoirement linéaire provenant de la poussée d’Archimède. Ce mouvement rotatif est utilisé pour produire de l’'hydroélectricité d’une nouvelle origine au moyen d'un générateur 11, par exemple une dynamo ou un alternateur.

[0022] Le système de la présente invention peut s'appliquer partout où une masse d’eau est le siège d’une élévation de niveau. En mer, il s'agit du mouvement de marée. Sur terre, cela peut être le cas à chaque fois qu'un volume d’eau est emprisonné dans un réservoir ayant la forme d’un puits, par exemple s'il est adjacent à une écluse ou alimenté par une chute d’eau.

[0023] Afin d’optimiser la transformation d’énergie précitée, le système selon la présente invention fait avantageusement usage d’un palan 3 à moufles. La moufle est composée d’un assemblage de plusieurs réas (ou poulies) sur une même chape (un même axe). Le nombre de réas est de préférence le même sur les deux moufles. Un filin passe successivement d’une réa de la première moufle à une réa de la seconde moufle et réciproquement, pour former un nombre de brins qui est égal au nombre de réas.

[0024] Dans le cas présent, comme représenté schématiquement sur la figure 3, le palan 3 se compose ainsi de deux groupes de réas 7 réparties en deux moufles. La première moufle, la moufle inférieure 4, est fixe et accrochée au fond de l’eau via l’ancrage 2. La seconde moufle, la moufle supérieure 5, est mobile et reliée à la partie inférieure du flotteur 1. Entre la partie inférieure du flotteur 1 et l’ancrage 2 situé au fond de l’eau, le câble 6 se compose donc d’un filin qui passe successivement d’une moufle à l’autre de ce palan 3. A l'issue du palan, le câble rejoint l’enrouleur/dérouleur 9 qui actionne le générateur 11, soit directement à partir de la moufle supérieure, soit à partir de la moufle inférieure en tournant autour de la ou des poulies de renvoi 13. Le palan 3 permet d'augmenter la vitesse de déplacement du câble 6 et par conséquent la vitesse de rotation de l’enrouleur/dérouleur 9. Le point de départ du filin est fixé indistinctement sur l’une ou l’autre moufle mais le dernier réa 7 qui doit envoyer le câble vers le groupe générateur 11 se trouve de préférence sur la moufle — inférieure fixe 4. Quelle que soit la disposition adoptée, le pouvoir démultiplicateur du palan 3 est proportionnel au nombre de brins, c'est à dire au nombre de passage que fait le filin entre les deux assemblages de réas 7 qui constituent chacune des moufles 4, 5.

[0025] Le mouvement vertical ascendant du flotteur 1 est transformé en traction transmise au générateur 11 par l'ensemble constitué des réas 7 et du câble 6. Au début de chaque cycle de marée montante, le câble 6 se trouve enroulé au maximum autour de l’enrouleur/dérouleur 9 dont la rotation sera induite par le déroulement du câble 6. Cette rotation est transmise au générateur électrique 11 au travers d’un multiplicateur 10 qui adapte les vitesses à des valeurs indispensables à la bonne marche des différents éléments. Au début de la montée de l’eau, le flotteur 1 retenu par le palan 3 s'enfonce progressivement dans l’eau et commence à exercer son pouvoir de traction. Pour bénéficier au mieux de sa puissance ascensionnelle, la résistance exercée par le groupe 8 doit être adaptée pour maintenir le flotteur 1 immergé au maximum. Au début de la descente de l’eau, le flotteur 1 sort progressivement de l’eau avant de perdre tout pouvoir de traction. Lors de sa descente, il se trouve entraîné vers le bas non seulement par gravité du fait de sa masse mais également, avantageusement selon l'invention, par une assistance électrique de puissance réduite générée par le groupe 8 qui assure le bon mouvement du palan et l’enroulement du câble 6 autour de l’enrouleur/dérouleur 9.

[0026] Dans une version améliorée de l'invention, afin d'augmenter la puissance de l'installation, le système peut comprendre un frein ou un mécanisme de blocage quelconque (non représenté) agissant sur le mouvement du générateur d'électricité 11. Ce frein est commandé par des détecteurs de niveau d’eau, afin de ne libérer le flotteur 1 de sa position inférieure que lorsque le niveau d’eau aura atteint son niveau maximal. En effet, il est intéressant de maintenir le flotteur 1 au fur et à mesure que le niveau d’eau monte afin qu'il reste complétement immergé, et seulement de débloquer le frein du générateur 11 une fois que l’eau est à son niveau maximal. Le frein peut agir soit sur le câble 6, soit sur l’enrouleur/dérouleur 9, soit au niveau du mécanisme multiplicateur 10 de la vitesse de rotation du générateur 11. En maintenant le flotteur complètement immergé, on bénéficie de la totalité de sa force ascensionnelle. En le libérant au moment où sa course est la plus longue, sa vitesse est augmentée et la durée de son parcours est d'autant plus diminuée pour bénéficier de toute sa puissance.

[0027] Le groupe 8 constitué de l’enrouleur/dérouleur 9, du multiplicateur 10 et du générateur 11 peut se trouver sur la terre ferme. Dans cette disposition, la portion de câble 6 émergée empêche plus facilement le pivotement du flotteur 1 et la torsion des filins du palan 3.

[0028] Le groupe de conversion 8 peut également se trouver à la surface de l’eau, sur un bateau ou une barge. Dans ces derniers cas, puisque l’élévation de niveau est strictement égale pour tous, plusieurs dispositifs peuvent associer leur force si leurs câbles respectifs 6 agissent de la même manière sur l’axe d’un unique enrouleur/dérouleur 9. Sur un bateau ou une barge, des dispositifs peuvent être disposés à bâbord (gauche) et à tribord (droite) et agir sur un unique axe du générateur 11 pour autant que les enrouleurs 9 de part et d'autre soient inversement bobinés.

[0029] Le groupe de conversion 8 peut aussi se trouver sur la surface — émergée du flotteur 1. Dans ce dernier cas, le câble 6 monte verticalement dans un tube placé entre les surfaces inférieure et supérieure du flotteur 1 et positionné pour correspondre à son centre de gravité. L'entrée du câble 6 dans le tube est protégée par exemple par un guide câble pour treuil à quatre rouleaux pivotants qui maintiennent le câble 6 en position centrale et limitent les frottements parasites.

[0030] Dans tous les cas, afin d'empêcher une torsion anormale des filins du palan 3, la rotation du flotteur 1 sur lui-même (le pivotement) doit être empêchée, soit directement, soit par l'intermédiaire d’une bouée de maintien, par un dispositif d’ancrage secondaire fixé à distance sur le fond. Dans ce but également, la moufle inférieure peut être attachée à l’ancrage par un axe pivotant équipé, ou non, d’un roulement. Cette stabilité horizontale souhaitable est également améliorée si la moufle inférieure du palan est munie d’un guide câble à quatre rouleaux qui la maintient en direction de la première poulie de renvoi 13.

[0031] Le flotteur 1 dans son entièreté ayant un volume et un poids, la poussée d'Archimède, c'est-à-dire la force disponible, sera la résultante du volume utile de l'ensemble. Le volume utile est le volume total du flotteur 1 diminué du volume nécessaire pour assurer la flottabilité sur la surface de l’eau. Le calcul de ce volume utile doit tenir également compte de la masse de l'ensemble du câblage immergé 6 qui augmentera au fur et à mesure de l'élévation du flotteur 1. La forme du flotteur 1, qui est soit monobloc, soit composé de deux ou plusieurs parties, est relativement peu importante. Elle peut être relativement quelconque mais doit être adaptée à son environnement, en particulier en mer. Le rapport entre le volume actif du flotteur 1 et sa surface doit être pris en compte puisqu’une forme plate induit un début et une fin de mouvement plus abrupts que ne le produirait une forme verticalement allongée.

[0032] Quelle que soit la profondeur de l’eau en dessous du flotteur 1, la fixation de l’ensemble doit être suffisante pour supporter la force d'attraction exercée par le flotteur 1. L’ensemble de moufle inférieure 4 du palan 3 est maintenu au fond de l’eau, soit par une construction solidement attachée, soit par un système d'ancrage 2 qui repose sur le fond. Dans ce dernier cas, afin d’alourdir suffisamment l’ancre, le mouflage inférieur 4 est avantageusement attaché à une structure solide et lourde. Elle peut être par exemple construite en étoile avec chacun des sommets de l’étoile muni d’un câble guide maintenu verticalement par un petit flotteur (non représenté). Dans une forme d’exécution particulière, des poids supplémentaires peuvent être descendus le long des guides pour augmenter la stabilité de l’ensemble.

[0033] Pour un bon fonctionnement du système, la hauteur d’eau sous la partie inférieure du flotteur 1 doit être suffisante pour assurer que tout le dispositif câblé, à savoir le câble 6 et le palan 3, reste toujours immergé, en particulier en mer lors des plus basses marées. Si le flotteur 1 conserve toujours une partie émergée, sous forme d’œuvres mortes (partie émergée de la coque d’un navire au-dessus de la ligne de flottaison) dans le cas où un bateau ou une barge servirait de flotteur attaché par sa coque, il peut soutenir tout le dispositif générateur de courant. En effet, au lieu que ce dernier se trouve sur la terre ferme, il peut avantageusement se trouver sur le flotteur 1, tel qu'expliqué précédemment.

[0034] En ce qui concerne l’enrouleur/dérouleur 9, au début de la période d’ascension du flotteur 1, une longueur de câble au moins équivalente à celle qui se trouvera immergée à la fin de l’ascension doit se trouver enroulée sur celui-ci. Pour obtenir une plus grande vitesse de rotation, le diamètre de l’enrouleur/dérouleur 9 doit être aussi faible que possible. L’enrouleur/dérouleur 9 se compose d’une bobine, dont l’axe est, à lune de ses extrémités, en connexion avec le multiplicateur 10 auquel il transmet son mouvement rotatif et à l’autre de ses extrémités, en contact avec un dispositif qui assurera le rebobinage du câble 6. Par ailleurs, un treuil électrique peut jouer le rôle d’enrouleur. Si la puissance de son moteur et son alimentation électrique sont convenablement adaptés, il pourra assurer le rebobinage du câble 6 pendant la descente du flotteur 1.

[0035] Dans le groupe de transformation 8, le multiplicateur 10 assure la compatibilité entre la vitesse de rotation de Venrouleur/dérouleur 9 et les exigences du générateur d'électricité 11. Par exemple, en mer, à Nieuwpoort (Belgique), le marnage, qui est la différence de niveau entre la marée haute et la marée basse, a évolué entre 3,0 et 4,8 mètres en juillet 2020. Il est donc raisonnable de considérer que sur notre littoral le niveau de la mer varie, en moyenne, de 4 mètres pendant la durée de chaque marée. Pendant une marée montante (6 heures), la mer monte donc de 1 mètre en 90 minutes. Le flotteur de la présente invention s’élève ainsi à la vitesse de 1,11 cm/min. Si le palan 3 immergé accélère 20 fois le déroulement du câble 6 (22,22 cm/minute) et si le dérouleur a un diamètre de 3,50 cm (et, donc, une circonférence de 10,99 cm), ce dérouleur sera animé d'une vitesse angulaire de 2,02 T/min. Dans ce cas, si le générateur exige de tourner à 1.200 T/min, le multiplicateur devra accélérer environ 600 fois (exactement 594 fois) la rotation issue de lenrouleur. De tels multiplicateurs sont utilisés par exemple dans les éoliennes dont les pales tournent à 15 T/min et dont l’alternateur exige de tourner à 1.500 T/min. Sur terre, dans une écluse, puisque la variation de niveau d’eau élève typiquement le flotteur de 1 m ou 100 cm par minute (au lieu de 1,11 cm/min en mer comme indiqué plus haut) les exigences de multiplication sont 90 fois moins importantes (exactement 90.09 fois). Si on a dans le présent cas, comme proposé en mer, un palan immergé qui accélère 20 fois le déroulement du câble (soit 2.000 cm/min), avec un même enrouleur de 3,5 cm de diamètre et 10,99 cm de circonférence, le mouvement rotatif sera 181,98 T/min et le besoin de multiplication sera réduit à 6,59 fois pour faire tourner un même alternateur à 1.200 T/min. Utilisation

[0036] Tel qu'expliqué précédemment, le système de la présente invention peut s'appliquer partout où une masse d’eau est le siège d’une augmentation de niveau. Il peut donc être utilisé en mer, grâce aux mouvements des marées mais également sur terre, en créant des variations de volumes d’eau (réservoirs, puits, écluses, etc.).

[0037] En mer, le système peut être associé ou fonctionner conjointement à un processus quelconque de capture de l'énergie des vagues. De l'électricité est ainsi produite à partir du mouvement ascendant d’un flotteur pendant la durée de chaque marée ascendante, c'est-à-dire pendant deux fois six heures par jour.

[0038] Sur terre, de l'électricité est produite de façon similaire à partir des mouvements ascendants d’un flotteur animé verticalement à chaque phase de remplissage d’une citerne en forme de cheminée ou de puits. Ce puits peut être adjacent à une écluse ou se trouver en rapport avec une chute d’eau ou cascade. Dans le cas d’une écluse, afin de préserver la totalité de la surface du sas qui accueille les bateaux, le dispositif peut préférentiellement se trouver dans un puits annexe alimenté par exemple à son niveau inférieur et subissant les mêmes variations du niveau d’eau de l'écluse.

[0039] Dans le cas d’une chute d’eau, puisqu’un dénivelé important existe, le mouvement ascendant du flotteur peut se dérouler dans une colonne adjacente qui se remplit par exemple à son niveau supérieur par une dérivation du courant d’eau. Dans ce cas, la vidange est permise par l’ouverture d’un dispositif inférieur déclenché par l’arrivée du flotteur en son point le plus haut.

[0040] Dans le cas d’un puits, le pivotement du flotteur peut être avantageusement empêché grâce à une amarre qui glisse de haut en bas dans un tube ou une rainure solidaire de la paroi.

[0041] Même si le potentiel énergétique des marées est incommensurablement supérieur, les dispositifs terrestres présentent le triple avantage de connaître des vitesses de remplissage beaucoup plus rapides que celles produites par l'élévation de niveau d’eau due aux marées, de pouvoir être actionnés 24 heures sur 24 et d’être situé en tout lieu sur les continents, indépendamment du littoral. De plus, l’efficacité du dispositif terrestre augmente si l'énergie contenue dans l’eau de vidange d’un puits est récupérée par une turbine placée en aval et/ou si l’eau de remplissage entraîne déjà une turbine placée en amont de l’ensemble. Avantages

[0042] L'innovation du concept réside dans le fait qu'il vise à tirer avantage du principe d'Archimède, mais en utilisant la traction sur un câble par un flotteur s’élevant avec le niveau de l’eau, contrairement aux documents de l’état de la technique qui utilisent des poids s’enfoncant dans l’eau, et devant donc être guidés lors de leur descente. Par ailleurs, grâce à l’utilisation d’un palan, la puissance développée par le flotteur est multipliée et on obtient ainsi un meilleur rendement. Liste des symboles de référence 1 Flotteur

2 Ancrage 3 Palan 4 Moufle inférieure fixe Moufle supérieure mobile 6 Câble 7 Réas du palan 8 Groupe de conversion 9 Enrouleur/dérouleur Multiplicateur 11 Générateur 12 Bouée de maintien 13 Poulie de renvoi

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Systeme de production d’énergie hydroélectrique comprenant : - une masse d'eau reposant sur un fond et dont le niveau varie avec le temps entre un niveau minimal et un niveau maximal ; - un flotteur (1) ; - un ancrage (2) solidarisé audit fond ; - Un groupe de conversion d’énergie (8) comprenant un enrouleur/dérouleur (9), un multiplicateur (10) et un générateur d’électricité (11), ledit enrouleur/dérouleur (9) étant apte à actionner ledit générateur d'électricité (11) via ledit multiplicateur (10) ; - au moins un câble (6) reliant d’une part le flotteur (1) à une première extrémité et d'autre part l’enrouleur/dérouleur (9) à une seconde extrémité, via une pluralité de poulies de renvoi (13), dont l’une au moins se trouve ancrée au fond de l'eau; le système comprenant également un palan (3), ledit palan (3) comprenant au moins deux moufles, une moufle inférieure (4) fixe et accrochée au fond de l’eau via Vancrage (2) et une moufle supérieure (5) mobile et reliée à une partie inférieure du flotteur (1), et en utilisation, avec la variation du niveau d’eau, le flotteur (1) se déplaçant verticalement sous l’effet de la poussée d'Archimède et, via le palan (3), entraînant le câble (6) en traction, ledit câble (6) se déroulant de l’enrouleur/dérouleur (9), la rotation dudit enrouleur/dérouleur (9) provoquant l’actionnement dudit générateur (11) via le multiplicateur (10) pour générer de l'électricité ; caractérisé en ce que le système comprend en outre un frein, situé sur le câble (6) ou sur le groupe de conversion d'énergie (8), destiné à ralentir/bloquer le mouvement d'entraînement de celui-ci, le frein étant commandé par des détecteurs de niveau d’eau, afin de ne libérer le flotteur (1) que lorsque le niveau d’eau a atteint son niveau maximal.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune moufle (4, 5) comprend au moins deux réas (7), lesdites moufles (4, 5) étant reliées par un filin tournant autour des réas (7).

3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le groupe de conversion d'énergie (8) se trouve sur la terre ferme ou sur un bateau ou une barge.

4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le groupe de conversion d’énergie (8) se trouve sur la surface émergée du flotteur (1) et en ce que le câble (6) monte verticalement dans un tube placé entre les surfaces inférieure et supérieure du flotteur (1) et passant par le centre de gravité dudit flotteur (1).

5. Systeme selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'entrée du câble (6) dans le tube est protégée par un guide câble pour treuil à quatre rouleaux pivotants qui maintiennent ledit câble (6) en position centrale et limitent les frottements parasites.

6. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur d’électricité (11) est une dynamo ou un alternateur.

7. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une bouée de maintien (12) connectée au flotteur (1) et amarrée au fond de l’eau, qui empêche sensiblement la rotation du flotteur (1) sur lui-même.

8. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’enrouleur/dérouleur (9) comprend une bobine, dont l’axe est, à l’une de ses extrémités, en connexion avec le multiplicateur (10) auquel il transmet son mouvement rotatif et à l’autre de ses extrémités, en connexion avec un dispositif apte à assurer le rembobinage du câble (6).

9. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une partie du câble (6) et le palan (3) restent immergés en permanence.

10. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une assistance électrique pour enrouler le câble (6) autour de l’enrouleur/dérouleur (9), une fois que le flotteur (1) redescend avec le mouvement d’eau descendant.

11. Utilisation du système selon l’une quelconque des revendications 1 à 10 dans la mer, dans une écluse, un sas ou un puits, ou dans tout autre endroit dans lequel une masse d’eau peut être le siège d’une augmentation et d’une diminution de niveau.