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WO2014020241A2 - Apparatus for generating power - Google Patents

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Publication number
WO2014020241A2
WO2014020241A2 PCT/FR2013/000171 FR2013000171W WO2014020241A2 WO 2014020241 A2 WO2014020241 A2 WO 2014020241A2 FR 2013000171 W FR2013000171 W FR 2013000171W WO 2014020241 A2 WO2014020241 A2 WO 2014020241A2
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WO
WIPO (PCT)
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tank
installation
reservoir
liquid
pipe
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR2013/000171
Other languages
French (fr)
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WO2014020241A3 (en
Inventor
Pierre Dumas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of WO2014020241A2 publication Critical patent/WO2014020241A2/en
Publication of WO2014020241A3 publication Critical patent/WO2014020241A3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/005Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/40Use of a multiplicity of similar components
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Definitions

  • the present invention generally relates to installations for producing energy from renewable energy.
  • the invention relates to a power plant that uses atmospheric pressure to supply a liquid with potential energy by raising it from a low level to a high level.
  • This potential energy can be used as such or be transformed into mechanical energy or mechanical energy then electrical.
  • the present invention finds its application in fixed or mobile installations.
  • the present invention overcomes these disadvantages because it allows to provide at any time a potential energy to a liquid.
  • the present invention makes it possible to spray this ceiling H which limits the exploitation of this interesting phenomenon.
  • the invention relates more particularly to an installation that makes it possible to supply a liquid with potential energy. She understands :
  • an upper reservoir whose level represents the altitude of the high level of the installation, - Several stairs that are successively crossed by the liquid which raises from the lower tank to the upper tank.
  • Each step is formed of an intermediate reservoir placed at a height H relative to the level of the preceding reservoir.
  • the intermediate tank is equipped with necessary devices to fill it by suction and to return the liquid it contains to the open air.
  • the height H depends on the density of the liquid used and the value of the atmospheric pressure of the place of use.
  • the number of steps is equal to the difference in altitude between the high and low levels divided by the height H.
  • the energy supplied to the liquid depends on the density of the liquid used,
  • the intermediate tank of each step is formed of an open tank and placed at the upper end of the suction pipe associated therewith a self-priming pump of which the commissioning produces the vacuum which induces the rise of the liquid in this pipe.
  • the liquid fills the intermediate tank.
  • a control automation controls the pump to maintain the level of the intermediate tank within the desired range of levels.
  • the upper tank replaces the intermediate tank.
  • the intermediate tank of each step is formed of a closed tank equipped with pipes and valves controlled by an automatism which carries out the cycle of elevation namely:
  • the potential energy of the liquid is used directly for, for example, supplying water to an irrigation channel.
  • the potential energy of the liquid is used to produce mechanical energy.
  • the most appropriate liquid elevation staircase is selected and the installation is completed by a penstock which connects the upper tank to a turbomachine (turbocharger, turbo generator, etc.) placed at a slightly elevated altitude. higher than that of the low level to ensure the return of the turbined liquid in the lower tank through a pipe.
  • a turbomachine turbocharger, turbo generator, etc.
  • This property makes it possible to use the installation both in a fixed and mobile way.
  • the turbomachine can be used to pull vehicles.
  • the staircase into electrical energy. In other words, it makes it possible to no longer be dependent on the rainfall and to operate the hydroelectric plant permanently at its nominal power if necessary.
  • FIG 1 shows the scheme of the invention with N steps and open intermediate tanks.
  • FIG. 2 shows the scheme of the invention with N steps and closed intermediate tanks.
  • Figure 3 shows the use of the invention with open intermediate tanks in the production of a power plant.
  • FIG. 4 shows the use of the invention with closed intermediate tanks in the production of a power plant.
  • FIG. 5 represents the installation of the invention between the downstream and upstream reaches of an existing hydroelectric power station.
  • FIG. 6 represents the single-phase power diagram of an installation and mobile electricity production unit where the alternator supplies, via a bridge rectifier, a buffer battery and the vehicle engine.
  • the flow of the elevation staircase is determined taking into account, of course, the
  • the number of steps N of the escalator is defined by dividing HD by the height H of staircase which seems realistic for the site (about 8m)
  • Lower (1), upper (2), and intermediate (RI to (RN-1) tanks are installed, or constructed, at their respective locations and elevations.
  • the turbo-alternator (58) and the electrical cabinet containing the automation are installed in a building located at a level slightly higher than that of the low level.
  • Each tank is equipped with maximum level and minimum level contacts that define its filling range.
  • Each intermediate tank (R1 to R (N-1)) is equipped with its self-priming pump (15 to N5) and its suction (10 to N0) and evacuation (16 to N6) lines.
  • the volume of the tanks depends on the power of the plant and the equipment used. As an indication, we will say that the volume of tanks
  • the intermediaries will have an order of magnitude of one or a few cubic meters, and that of the upper and lower tanks will have an order of magnitude of a few tens or even a hundred cubic meters. These values are to be optimized according to the performance of the equipment used.
  • the upper tank (2) is connected via the regulating valve (67) and the forced pipe (68) to the turbo-alternator (58).
  • the pipe (59) connects the turbine outlet to the lower tank (1).
  • the lower tank (1) must initially be filled and maintained at the start of the installation; then only a top up to compensate for the losses is necessary.
  • the automation controls the successive filling of the intermediate tanks (R1 to R (N-1)) and the filling of the upper tank (2).
  • the control of the valve (67) causes the turbo-alternator (58) to be driven by the water and this returns to the lower reservoir through the pipe (59).
  • the installation then contains all the water necessary for its proper functioning. From Figures 2 and 4 we will detail, by way of example, an embodiment of the invention to supply power to a building.
  • the building being of a height HI and as we plan to place the lower tank (1) under the turboalternateur group and the upper tank (2) on the roof slab of the building, the flow of the staircase of elevation will be defined from Pn and HI taking into account, of course, the efficiency of the turbo-alternator.
  • the distance between three stages is less than 10m with a margin of safety (one takes a step lower in the opposite case)
  • Each tank is equipped with contacts that define its filling fork.
  • the volume of the tanks depends on the power of the plant and the equipment used. As an indication, we will say that the order of magnitude of the volume of the intermediate tanks will be a fraction of m3 and that of the upper and lower tanks will be m3. Values to be optimized according to the equipment used.
  • a technical duct allows the driving of the penstock (68) and suction (10 to N0), vacuum, and electrical lines between the annex building, the building and the various tanks.
  • the vacuum production plant is not shown.
  • the lower tank (1) must initially be filled and maintained at the start of the installation; then only a top up to compensate for the losses is necessary.
  • the automation controls the successive filling of the intermediate tanks (RI to RN) and the filling of the upper tank (2).
  • the filling of the reservoir (RI) is carried out according to the sequencing below: the valves (12) and (14) being closed, it opens (11) and (13) which causes the evacuation of the reservoir and its filling of the does the elevation of the liquid by the pressure
  • the automation manages the control of the valves in order to repeat with order and method the transfer of the capacity of an intermediate tank from the first to the last step without recovery.
  • Figure 4 we have the assembly with the control valve (67) which regulates the flow of water. The latter borrows the forced pipe (68), drives the turboalternator (58) and returns to the lower reservoir (1) via the pipe (59).
  • the definition of the characteristics of the staircase of elevation of liquid depends the aim of knowing how to operate the turbo-alternators at their nominal power only during peak or continuous hours, and the low-water flow of the river. Geographical relief exists to install the liquid elevation staircase and its operation provides the desired potential energy.
  • the volume of intermediate tanks is to be optimized and we will give as order of magnitude one or a few tens of m3.
  • the problem is of the same nature as regards the installation of a staircase of elevation of liquid between the low and high levels of a pumped accumulation plant with however a zero flow of low water of the river.
  • the flow rate of the liquid elevation ladder will be defined from the desired Pn power, the difference in height between the high and low levels and the density of the liquid used.
  • FIG. 6 represents this single-phase solution with a turbo-alternator assembly (58) plus rectifier bridge (78) and the contactor (79)
  • the accumulator battery responds to acceleration and loads when the requested motor torque is low.
  • the charging of the storage battery can also be done on manual or automatic vehicle stopped (contactor (99) open) and the installation in operation with the contactors (79) and (89) closed.
  • the volume of the lower (1), upper (2) and intermediate tanks (RI to RN) will be highly optimized and the nuisance of the pumps or valves will be controlled.
  • hydroelectric that currently corresponds to the optimum in the field, it is found that in addition to the identical part, the realization of the intermediate tanks of a liquid elevation staircase and that of the lower and upper tanks of limited volume represents a job and therefore a much lower cost than those needed for the construction of a dam. In addition, this facility will be able to operate continuously at its nominal power, whereas the energy produced by a hydroelectric plant depends on rainfall.

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)

Description

INSTALLATION DE PRODUCTION D'ENERGIE  ENERGY PRODUCTION INSTALLATION

DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL AREA

La présente invention concerne de manière générale les installations de production d'énergie à partir d'une énergie renouvelable. The present invention generally relates to installations for producing energy from renewable energy.

L'invention concerne plus particulièrement une installation de production d'énergie qui utilise la pression atmosphérique pour fournir à un liquide une énergie potentielle en l'élevant d'un niveau bas à un niveau haut.  More particularly, the invention relates to a power plant that uses atmospheric pressure to supply a liquid with potential energy by raising it from a low level to a high level.

Cette énergie potentielle pourra être utilisée en tant que telle ou être transformée en énergie mécanique ou en énergie mécanique puis électrique.  This potential energy can be used as such or be transformed into mechanical energy or mechanical energy then electrical.

La pression atmosphérique existant d'une manière permanente sur toute la surface de la terre, la présente invention trouve son application dans des installations fixes ou mobiles.  Since the atmospheric pressure exists permanently over the entire surface of the earth, the present invention finds its application in fixed or mobile installations.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE STATE OF THE PRIOR ART

Il existe de nombreux sites qui utilisent l'évaporation de l'eau et l'élévation naturelle de la vapeur puis sa condensation et sa chute sous forme de pluie pour récupérer dans un barrage de l'eau en altitude afin d'utiliser son énergie potentielle en produisant de l'électricité. Lorsque dans un pays les sites géographiques sont épuisés et comme il n'y a pas toujours une bonne corrélation entre les périodes de production et celles d'utilisation, les énergéticiens stockent de l'énergie en réalisant des -Centrales d'accumulation par pompage- dont le fonctionnement est basé sur l'utilisation de l'énergie électrique d'un prix réduit produite durant les heures creuses (de faible consommation) pour pomper de l'eau d'un niveau bas vers un niveau haut afin de pouvoir turbiner cette eau durant les heures de pointe (de forte consommation). La différence des tarifs permettant d'obtenir un bilan financier positif. There are many sites that use the evaporation of water and the natural rise of steam and its condensation and its fall in the form of rain to recover in a dam of the water at altitude to use its potential energy by producing electricity. When in a country the geographical sites are exhausted and as there is not always a good correlation between the periods of production and those of use, the energeticians store energy by realizing -Compression of accumulation by pumping- whose operation is based on the use of low cost electrical energy produced during off-peak hours (low consumption) to pump water from a low level to a high level in order to be able to turbinate this water during peak hours (high consumption). The difference in rates to obtain a positive balance sheet.

Les énergies renouvelables ne sont pas directement utilisées sur des véhicules. EXPOSE DE L'INVENTION  Renewable energies are not directly used on vehicles. SUMMARY OF THE INVENTION

La présente invention remédie à ces inconvénients car elle permet de fournir à tout moment une énergie potentielle à un liquide. The present invention overcomes these disadvantages because it allows to provide at any time a potential energy to a liquid.

Elle part du « La nature a horreur du vide » d'Aristote qui avait constaté que si l'on faisait du vide à l'extrémité libre d'un tube plongé dans l'eau, cette dernière montait dans le tube. Cette expérience fut par la suite précisée par Torricelli qui a montré que dans les meilleures conditions, la pression atmosphérique ne permettait d'obtenir qu'une hauteur maximale H de 0,76 mètre avec du mercure soit 10 mètres avec de l'eau.  It starts from Aristotle's "Nature abhors the emptiness" which had found that if one made a vacuum at the free end of a tube immersed in water, the latter rose into the tube. This experiment was later specified by Torricelli who showed that under the best conditions, the atmospheric pressure allowed to obtain a maximum height H of 0.76 meter with mercury or 10 meters with water.

La présente invention permet de pulvériser ce plafond H qui limite l'exploitation de ce phénomène intéressant. L'invention concerne plus particulièrement une installation qui permet d'apporter à un liquide une énergie potentielle. Elle comprend :  The present invention makes it possible to spray this ceiling H which limits the exploitation of this interesting phenomenon. The invention relates more particularly to an installation that makes it possible to supply a liquid with potential energy. She understands :

- un réservoir inférieur dont le niveau représente l'altitude du niveau bas de l'installation, a lower tank whose level represents the altitude of the low level of the installation,

- un réservoir supérieur dont le niveau représente l'altitude du niveau haut de l'installation, - plusieurs marches d'escalier qui sont successivement franchies par le liquide ce qui l'élève depuis le réservoir inférieur jusqu'au réservoir supérieur. Chaque marche est formée d'un réservoir intermédiaire placé à une hauteur H par rapport au niveau du réservoir précédent. Outre une canalisation d'aspiration qui les relie, le réservoir intermédiaire est équipé de dispositifs nécessaires pour le remplir par aspiration et pour remettre le liquide qu'il contient à l'air libre. La hauteur H dépend de la densité du liquide utilisé et de la valeur de la pression atmosphérique du lieu d'utilisation. an upper reservoir whose level represents the altitude of the high level of the installation, - Several stairs that are successively crossed by the liquid which raises from the lower tank to the upper tank. Each step is formed of an intermediate reservoir placed at a height H relative to the level of the preceding reservoir. In addition to a suction line that connects them, the intermediate tank is equipped with necessary devices to fill it by suction and to return the liquid it contains to the open air. The height H depends on the density of the liquid used and the value of the atmospheric pressure of the place of use.

Le nombre de marches d'escalier est égal à la différence d'altitude entre les niveaux haut et bas divisée par la hauteur H.  The number of steps is equal to the difference in altitude between the high and low levels divided by the height H.

Nous réalisons ainsi un escalier d'élévation de liquide qui élève d'une manière continue le liquide d'un niveau bas à un niveau haut.  We thus realize a staircase of elevation of liquid which raises in a continuous way the liquid from a low level to a high level.

Notons que la variation de la pression atmosphérique est peu significative sur les différences d'altitudes de quelques dizaines voire quelques centaines de mètres que nécessite cette installation.  It should be noted that the variation of the atmospheric pressure is not very significant on the differences of altitudes of some tens or even hundreds of meters that this installation requires.

L'énergie fournie au liquide dépend de la densité du liquide utilisé, de  The energy supplied to the liquid depends on the density of the liquid used,

l'accélération de la pesanteur et de la différence d'altitude entre les niveaux haut et bas de l'installation. the acceleration of gravity and the difference in altitude between the high and low levels of the installation.

Selon un premier mode particulier de réalisation de l'invention, le réservoir intermédiaire de chaque marche est formé d'un réservoir ouvert et l'on a placé à l'extrémité supérieure de la canalisation d'aspiration qui lui est associée une pompe autoamorçante dont la mise en service produit le vide qui induit l'élévation du liquide dans cette canalisation. En sortie de pompe, le liquide remplit le réservoir intermédiaire. Un automatisme de régulation commande la pompe afin de maintenir le niveau du réservoir intermédiaire dans la fourchette de niveaux désirée. Dans la dernière marche, le réservoir supérieur remplace le réservoir intermédiaire.  According to a first particular embodiment of the invention, the intermediate tank of each step is formed of an open tank and placed at the upper end of the suction pipe associated therewith a self-priming pump of which the commissioning produces the vacuum which induces the rise of the liquid in this pipe. At the pump outlet, the liquid fills the intermediate tank. A control automation controls the pump to maintain the level of the intermediate tank within the desired range of levels. In the last step, the upper tank replaces the intermediate tank.

Si la pompe n'est pas autoamorçante, il faudra rajouter un dispositif de mise sous vide de l'extrémité supérieure du tuyau d'aspiration pour amorcer le système au démarrage.  If the pump is not self-priming, it will be necessary to add a device for evacuating the upper end of the suction pipe to prime the system at start-up.

Selon un second mode particulier de réalisation de l'invention, le réservoir intermédiaire de chaque marche est formé d'un réservoir fermé équipé de canalisations et vannes commandées par un automatisme qui réalise le cycle d'élévation à savoir : According to a second particular embodiment of the invention, the intermediate tank of each step is formed of a closed tank equipped with pipes and valves controlled by an automatism which carries out the cycle of elevation namely:

- ouverture de la vanne placée sur sa canalisation d'aspiration et de la vanne qui permet de le connecter à une centrale annexe de production de vide ce qui entraîne le remplissage du réservoir, opening of the valve placed on its suction pipe and the valve which makes it possible to connect it to an auxiliary vacuum generating station, which causes the tank to be filled,

- en fin de remplissage, fermeture de ces deux vannes puis ouverture de la vanne qui permet de réaliser sa mise à l'air libre et de la vanne placée sur la canalisation d'aspiration du réservoir supérieur afin de permettre la réalisation du cycle suivant d'élévation.  - At the end of filling, closing of these two valves then opening of the valve which allows to put it in the open air and the valve placed on the suction line of the upper tank to allow the realization of the following cycle of 'elevation.

Selon un premier usage particulier de cette installation on utilise directement l'énergie potentielle du liquide pour, par exemple, alimenter en eau un canal d'irrigation. On choisira alors le premier mode de réalisation de l'escalier d'élévation de liquide. According to a first particular use of this installation, the potential energy of the liquid is used directly for, for example, supplying water to an irrigation channel. We will then choose the first embodiment of the liquid elevation staircase.

Selon un deuxième usage particulier de cette installation, on utilise l'énergie potentielle du liquide pour produire de l'énergie mécanique. On choisit le mode de réalisation de l'escalier d'élévation de liquide qui convient le mieux et on complète l'installation par une conduite forcée qui relie le réservoir supérieur à une turbomachine (turbocompresseur, turbo générateur, etc) placée à une altitude légèrement supérieure à celle du niveau bas afin d' assurer le retour du liquide turbiné dans le réservoir inférieur au travers d'une canalisation. Cette propriété permet d'utiliser l'installation aussi bien d'une manière fixe que mobile. Dans ce deuxième usage, la turbomachine pourra servir à la traction de véhicules. According to a second particular use of this installation, the potential energy of the liquid is used to produce mechanical energy. The most appropriate liquid elevation staircase is selected and the installation is completed by a penstock which connects the upper tank to a turbomachine (turbocharger, turbo generator, etc.) placed at a slightly elevated altitude. higher than that of the low level to ensure the return of the turbined liquid in the lower tank through a pipe. This property makes it possible to use the installation both in a fixed and mobile way. In this second use, the turbomachine can be used to pull vehicles.

Selon un troisième usage particulier de cette installation, nous utilisons l'énergie potentielle du liquide pour produire de l'énergie électrique ; on choisit le mode de réalisation de l'escalier d'élévation de liquide qui convient le mieux et on complète l'installation par une conduite forcée qui relie le réservoir supérieur à un turboalternateur placée à une altitude légèrement supérieure à celle du niveau bas afin d'assurer le retour du liquide turbiné dans le réservoir inférieur au travers d'une canalisation. Cette propriété permet d'utiliser l'installation aussi bien d'une manière fixe que mobile.  According to a third particular use of this installation, we use the potential energy of the liquid to produce electrical energy; the most appropriate liquid elevation staircase is selected and the installation is completed by a penstock that connects the upper tank to a turbo-alternator at a slightly higher elevation than the low-level one. ensure the return of the turbined liquid in the lower tank through a pipe. This property makes it possible to use the installation both in a fixed and mobile way.

Dans son installation fixe, il permet de réaliser des centrales électriques en tout point de la planète c'est à dire près de l'utilisation ce qui limite la réalisation d'importants réseaux électriques de transport et distribution. On peut ainsi  In its fixed installation, it makes it possible to realize electric power stations in any point of the planet ie near the use which limits the realization of important electrical networks of transport and distribution. We can

réaliser par exemple l'alimentation énergétique d'un immeuble, d'un quartier, d'une ville, d'une usine, etc. for example, to realize the energy supply of a building, a district, a city, a factory, etc.

II est important de bien remarquer que comme l'escalier d'élévation de liquide alimente en permanence le réservoir supérieur, le bon fonctionnement de l'installation ne nécessite qu'un volume limité pour ce réservoir supérieur ce qui restreint l'utilité des grands barrages hydrauliques à l'étalement des crues ou à la création de réserves d'eau.  It is important to note that since the liquid elevation ladder continuously feeds the upper tank, the proper functioning of the installation requires only a limited volume for this upper tank which restricts the usefulness of large dams flooding or the creation of water reserves.

Dans son installation mobile sur un véhicule, il peut permettre d'alimenter le ou les moteurs de traction en étant associé à une batterie d'accumulateur qui se chargera à l'arrêt ou durant les faibles besoins et qui apportera un complément d'énergie lorsque cela sera nécessaire. Nous réalisons ainsi un véhicule électrique dont la capacité de la batterie est nettement inférieure à celles qui équipent les voitures électriques actuelles.  In its mobile installation on a vehicle, it can make it possible to supply the traction motor or motors by being associated with an accumulator battery which will charge at a standstill or during the low needs and which will provide additional energy when this will be necessary. We thus realize an electric vehicle whose capacity of the battery is clearly lower than those which equip the current electric cars.

Selon un quatrième usage particulier de cette installation, nous plaçons un escalier d'élévation de liquide entre les biefs aval et amont d'une centrale hydroélectrique existante ce qui permet d'utiliser la conduite forcée et le(s) turboalternateur(s) de cette centrale électrique pour transformer l'énergie potentielle de l'eau surélevée par  According to a fourth particular use of this installation, we place a staircase of elevation of liquid between the reaches downstream and upstream of an existing hydroelectric power station which makes it possible to use the forced pipe and the (s) turboalternateur (s) of this power plant to transform the potential energy of the water raised by

l'escalier en énergie électrique. En d'autre termes, cela permet de ne plus être tributaire de la pluviométrie et de faire fonctionner la centrale hydroélectrique en permanence à sa puissance nominale si nécessaire. the staircase into electrical energy. In other words, it makes it possible to no longer be dependent on the rainfall and to operate the hydroelectric plant permanently at its nominal power if necessary.

Selon un cinquième usage particulier de cette installation, nous plaçons un escalier d'élévation de liquide entre les niveaux bas et haut d'une centrale d'accumulation par pompage existante afin d'utiliser la conduite forcée et le(s) turboalternateur(s) de cette centrale d'accumulation par pompage pour transformer l'énergie potentielle de l'eau surélevée par l'escalier en énergie électrique. En d'autres termes cela permet de réduire le coût de l'élévation d'eau et de faire fonctionner la centrale d'accumulation par pompage en permanence à sa puissance nominale si nécessaire.  According to a fifth particular use of this installation, we place a liquid elevation staircase between the low and high levels of an existing pumped storage unit in order to use the penstock and the turbo generator (s) this pumped storage unit to transform the potential energy of the water raised by the staircase into electrical energy. In other words, it reduces the cost of raising water and keeps the pumped storage unit running at its nominal power if necessary.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Les schémas et dessins annexés illustrent et explicitent l'invention.  The attached diagrams and drawings illustrate and explain the invention.

La figure 1 représente le schéma de l'invention avec N marches et des réservoirs intermédiaires ouverts. Figure 1 shows the scheme of the invention with N steps and open intermediate tanks.

La figure 2 représente le schéma de l'invention avec N marches et des réservoirs intermédiaires fermés.  Figure 2 shows the scheme of the invention with N steps and closed intermediate tanks.

La figure 3 représente l'utilisation de l'invention avec des réservoirs intermédiaires ouverts dans la réalisation d'une centrale de production d'électricité.  Figure 3 shows the use of the invention with open intermediate tanks in the production of a power plant.

La figure 4 représente l'utilisation de l'invention avec des réservoirs intermédiaires fermés dans la réalisation d'une centrale de production d'électricité. La figure 5 représente l'installation de l'invention entre les biefs aval et amont d'une centrale hydroélectrique existante. Figure 4 shows the use of the invention with closed intermediate tanks in the production of a power plant. FIG. 5 represents the installation of the invention between the downstream and upstream reaches of an existing hydroelectric power station.

La figure 6 représente le schéma électrique monophasé de puissance d'une installation et mobile de production d'électricité ou l'alternateur alimente, par l'intermédiaire d'un pont redresseur, une batterie tampon et le moteur du véhicule.  FIG. 6 represents the single-phase power diagram of an installation and mobile electricity production unit where the alternator supplies, via a bridge rectifier, a buffer battery and the vehicle engine.

DESCRIPTIONS DETAILLEES DE L'INVENTION DETAILED DESCRIPTIONS OF THE INVENTION

A partir des figures 1 et 3 nous allons détailler, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention pour assurer l'autonomie énergétique d'une ville. Nous choisissons l'eau comme liquide et le mode de réalisation avec réservoirs intermédiaires ouverts pour des raisons de simplification de l'installation.  From Figures 1 and 3 we will detail, by way of example, an embodiment of the invention to ensure the energy autonomy of a city. We choose water as a liquid and the embodiment with intermediate tanks open for reasons of simplification of the installation.

Il faut commencer par recenser des besoins des utilisateurs et les projets futurs d'urbanisme, afin dé pouvoir définir la puissance nominale Ph nécessaire pour alimenter la ville durant les heures de pointe tout en prenant une marge de sécurité.  We must start by identifying user needs and future planning projects, in order to be able to define the nominal power Ph necessary to supply the city during rush hours while taking a safety margin.

II faut ensuite identifier et retenir un relief géographique voisin ou le plus proche qui permettra d'obtenir la dénivellation HD désirée entre les deux niveaux bas et haut et sur lequel seront construits les réservoirs infèrieur(l), supèrieur(2) et intermédiaires (RI à RN). Si aucun relief naturel ou existant convient, il faudra prévoir la réalisation de la dénivellation désirée.  It is then necessary to identify and retain a nearby or nearest geographical relief which will make it possible to obtain the desired height difference HD between the two low and high levels and on which will be constructed the lower (1), upper (2) and intermediate (RI) reservoirs. at RN). If no natural relief or existing relief, it will be necessary to envisage the realization of the desired unevenness.

A partir de la hauteur HD de dénivellation et de la puissance nominale Pn, on détermine le débit de l'escalier d'élévation en tenant bien entendu compte du  From the height HD of the difference in elevation and the nominal power Pn, the flow of the elevation staircase is determined taking into account, of course, the

rendement du turboalternateur. Le nombre de marches N de l'escalier d'élévation est défini en divisant HD par la hauteur H d'escalier qui parait réaliste pour le site.( 8m environ) performance of the turboalternator. The number of steps N of the escalator is defined by dividing HD by the height H of staircase which seems realistic for the site (about 8m)

On installe, ou on construit, les réservoirs inférieur (1), supérieur (2), et intermédiaires (RI à (RN-1)) à leurs emplacement et altitude respectifs. On installe le turboalternateur (58) et l'armoire électrique qui contient l'automatisme dans un bâtiment situé à un niveau légèrement supérieur à celui du niveau bas.  Lower (1), upper (2), and intermediate (RI to (RN-1) tanks are installed, or constructed, at their respective locations and elevations. The turbo-alternator (58) and the electrical cabinet containing the automation are installed in a building located at a level slightly higher than that of the low level.

Chaque réservoir est équipé de contacts niveau maxi et niveau mini qui définissent sa fourchette de remplissage. Chaque réservoir intermédiaire (RI à R(N-l)) est équipé de sa pompe autoamorçante (15 à N5) et de ses canalisations d'aspiration (10 à N0) et d'évacuation (16 à N6). Le volume des réservoirs dépend de la puissance de la centrale et du matériel utilisé. A titre indicatif, nous dirons que le volume des réservoirs  Each tank is equipped with maximum level and minimum level contacts that define its filling range. Each intermediate tank (R1 to R (N-1)) is equipped with its self-priming pump (15 to N5) and its suction (10 to N0) and evacuation (16 to N6) lines. The volume of the tanks depends on the power of the plant and the equipment used. As an indication, we will say that the volume of tanks

intermédiaires aura pour ordre de grandeur un ou quelques m3 et celui des réservoirs supérieurs et inférieurs aura pour ordre de grandeur quelques dizaines voire la centaine de m3. Ces valeurs sont à optimiser en fonction des performances du matériel utilisé. The intermediaries will have an order of magnitude of one or a few cubic meters, and that of the upper and lower tanks will have an order of magnitude of a few tens or even a hundred cubic meters. These values are to be optimized according to the performance of the equipment used.

Le réservoir supérieur (2) est raccordé, via la vanne de régulation (67) et la conduite forcée (68) au turboalternateur (58). La canalisation (59) relie la sortie turbine au réservoir inférieur (1). The upper tank (2) is connected via the regulating valve (67) and the forced pipe (68) to the turbo-alternator (58). The pipe (59) connects the turbine outlet to the lower tank (1).

II faut initialement faire le plein du réservoir inférieur (1) et maintenir ce niveau durant le démarrage de l'installation ; ensuite, seul un appoint pour compenser les pertes est nécessaire. A la mise en service, l'automatisme commande le remplissage successif des réservoirs intermédiaires (RI à R(N-1)) puis le remplissage du réservoir supérieur (2). La commande de la vanne (67) provoque l'entraînement du turboalternateur (58) par l'eau et celle-ci retourne dans le réservoir inférieur au travers de la canalisation (59). L'installation contient alors toute l'eau nécessaire à son bon fonctionnement. A partir des figures 2 et 4 nous allons détailler, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention pour assurer l'alimentation d'un immeuble. Nous The lower tank (1) must initially be filled and maintained at the start of the installation; then only a top up to compensate for the losses is necessary. On commissioning, the automation controls the successive filling of the intermediate tanks (R1 to R (N-1)) and the filling of the upper tank (2). The control of the valve (67) causes the turbo-alternator (58) to be driven by the water and this returns to the lower reservoir through the pipe (59). The installation then contains all the water necessary for its proper functioning. From Figures 2 and 4 we will detail, by way of example, an embodiment of the invention to supply power to a building. We

choisissons l'eau comme liquide et le mode de réalisation avec réservoirs intermédiaires fermés afin de ne pas avoir les nuisances des vibrations dues au fonctionnement des pompes intermédiaires. Pour cette même raison de vibrations, nous prévoirons d'installer la centrale de production de vide et le groupe turboalternateur dans un bâtiment annexe proche de l'immeuble. Ce bâtiment contiendra aussi l'armoire électrique du procédé avec l'automatisme qui assurera le bon fonctionnement de l'installation. choose water as liquid and the embodiment with intermediate tanks closed so as not to have the nuisance of vibration due to the operation of the intermediate pumps. For the same reason of vibrations, we will plan to install the vacuum production unit and the turboalternator group in an annex building close to the building. This building will also contain the electrical cabinet of the process with the automation that will ensure the proper functioning of the installation.

Il faut commencer par recenser des besoins des utilisateurs, afin de pouvoir définir la puissance nécessaire pour alimenter l'immeuble durant les heures de pointe et prendre une marge de sécurité pour définir la puissance nominale Pn de la centrale.  We must start by identifying user needs, in order to define the power required to power the building during peak hours and take a safety margin to define the nominal power Pn of the plant.

L'immeuble étant d'une hauteur HI et comme nous prévoyons de placer le réservoir inférieur (1) sous le groupe turboalternateur et le réservoir supérieur (2) sur la dalle de toiture de l'immeuble, le débit de l'escalier d'élévation sera défini à partir de Pn et HI en tenant bien entendu compte du rendement du turboalternateur.  The building being of a height HI and as we plan to place the lower tank (1) under the turboalternateur group and the upper tank (2) on the roof slab of the building, the flow of the staircase of elevation will be defined from Pn and HI taking into account, of course, the efficiency of the turbo-alternator.

Si la distance entre trois étages est inférieure à 10m avec une marge de sécurité (on prend un pas plus faible dans le cas contraire), on installe au niveau +3 le réservoir intermédiaire (RI) équipé de ses vannes (11, 12, 13 et 14) ; et au niveau +6 le réservoir intermédiaire (R2) équipé de ses vannes (22, 23 et 24) et ceci jusqu'en toiture avec le réservoir intermédiaire (RN) équipé de ses vannes (N2, N3 et N4) et bien entendu le réservoir supérieur (2). Chaque réservoir est équipé de contacts qui définissent sa fourchette de remplissage. Le volume des réservoirs dépend de la puissance de la centrale et du matériel utilisé. A titre indicatif, nous dirons que l'ordre de grandeur du volume des réservoirs intermédiaires sera d'une fraction de m3 et celui des réservoirs supérieur et inférieur sera du m3. Valeurs a optimiser en fonction du matériel utilisé.  If the distance between three stages is less than 10m with a margin of safety (one takes a step lower in the opposite case), one installs at level +3 the intermediate tank (RI) equipped with its valves (11, 12, 13 and 14); and at the level +6 the intermediate tank (R2) equipped with its valves (22, 23 and 24) and this up to the roof with the intermediate tank (RN) equipped with its valves (N2, N3 and N4) and of course the upper tank (2). Each tank is equipped with contacts that define its filling fork. The volume of the tanks depends on the power of the plant and the equipment used. As an indication, we will say that the order of magnitude of the volume of the intermediate tanks will be a fraction of m3 and that of the upper and lower tanks will be m3. Values to be optimized according to the equipment used.

Une gaine technique permet le cheminement de la conduite forcée (68) et des canalisations d'aspiration (10 à N0), de vide, et électriques entre le bâtiment annexe, l'immeuble et les différents réservoirs. La centrale de production de vide n'est pas représentée.  A technical duct allows the driving of the penstock (68) and suction (10 to N0), vacuum, and electrical lines between the annex building, the building and the various tanks. The vacuum production plant is not shown.

II faut initialement faire le plein du réservoir inférieur (1) et maintenir ce niveau durant le démarrage de l'installation ; ensuite, seul un appoint pour compenser les pertes est nécessaire. A la mise en service, l'automatisme commande le remplissage successif des réservoirs intermédiaires (RI à RN) puis le remplissage du réservoir supérieur (2).  The lower tank (1) must initially be filled and maintained at the start of the installation; then only a top up to compensate for the losses is necessary. On commissioning, the automation controls the successive filling of the intermediate tanks (RI to RN) and the filling of the upper tank (2).

Le remplissage du réservoir (RI) se fait suivant le séquencement ci-après : les vannes (12) et (14) étant fermées, on ouvre (11) et (13) ce qui entraîne la mise sous vide du réservoir et son remplissage du fait de l'élévation du liquide par la pression  The filling of the reservoir (RI) is carried out according to the sequencing below: the valves (12) and (14) being closed, it opens (11) and (13) which causes the evacuation of the reservoir and its filling of the does the elevation of the liquid by the pressure

atmosphérique dans la canalisation d'aspiration (10). En fin de remplissage le contact niveau haut est actionné et on ferme (11) et (13) pour isoler le volume de liquide du niveau bas et de l'installation de vide puis on ouvre (12) et (14) afin de le mettre à l'air libre et de le rendre disponible pour l'étape suivante d'élévation. in the suction pipe (10). At the end of filling, the high level contact is actuated and (11) and (13) are closed in order to isolate the liquid volume from the low level and the vacuum system, and then (12) and (14) are opened in order to put it in the open air and make it available for the next stage of elevation.

Le réservoir (RI) étant rempli, pour remplir le réservoir (R2), les vannes (22) et (24) étant fermées et (12) et (14) ouvertes, on ouvre (23). En fin de remplissage, on ferme (14) et (23) puis on ouvre (22) et (24), etc.  The reservoir (RI) being filled, to fill the reservoir (R2), the valves (22) and (24) being closed and (12) and (14) open, is opened (23). At the end of filling, we close (14) and (23) and then open (22) and (24), etc.

Lorsque le liquide est dans le réservoir RN, l'ouverture des vanne (N2) et (N4) entraîne lé remplissage dû réservoir supérieur (2)  When the liquid is in the tank RN, the opening of the valves (N2) and (N4) leads to the filling of the upper tank (2)

L'automatisme gère la commande des vannes afin de répéter avec ordre et méthode le transfert de la capacité d'un réservoir intermédiaire de la première à la dernière marche sans recouvrement. Sur la figure 4 nous avons l'ensemble avec la vanne de régulation (67) qui règle la circulation de l'eau. Cette dernière emprunte la conduite forcée (68), entraîne le turboalternateur (58) et retourne dans le réservoir inférieur (1) par l'intermédiaire de la canalisation (59). A partir de la figure 5 relative à l'utilisation d'un escalier d'élévation de liquide entre les biefs aval et amont d'une centrale hydroélectrique existante, nous dirons que la définition des caractéristiques de l'escalier d'élévation de liquide dépend du but recherché à savoir fonctionnement des turboalternateurs à leur puissance nominale uniquement durant les heures de pointe ou en continu, et du débit d'étiage du fleuve. Le relief géographique existe pour installer l'escalier d'élévation de liquide et son fonctionnement permet d'obtenir l'énergie potentielle désirée. Dans une telle application, le volume des réservoirs intermédiaires est à optimiser et nous donnerons comme ordre de grandeur un ou quelques dizaines de m3. The automation manages the control of the valves in order to repeat with order and method the transfer of the capacity of an intermediate tank from the first to the last step without recovery. In Figure 4 we have the assembly with the control valve (67) which regulates the flow of water. The latter borrows the forced pipe (68), drives the turboalternator (58) and returns to the lower reservoir (1) via the pipe (59). Starting from figure 5 relating to the use of a staircase of elevation of liquid between the reaches downstream and upstream of an existing hydroelectric power station, we will say that the definition of the characteristics of the staircase of elevation of liquid depends the aim of knowing how to operate the turbo-alternators at their nominal power only during peak or continuous hours, and the low-water flow of the river. Geographical relief exists to install the liquid elevation staircase and its operation provides the desired potential energy. In such an application, the volume of intermediate tanks is to be optimized and we will give as order of magnitude one or a few tens of m3.

Le problème est de même nature pour ce qui concerne l'installation d'un escalier d'élévation de liquide entre les niveaux bas et haut d'une centrale d'accumulation par pompage avec toutefois un débit nul d'étiage du fleuve.  The problem is of the same nature as regards the installation of a staircase of elevation of liquid between the low and high levels of a pumped accumulation plant with however a zero flow of low water of the river.

A partir des figures 3 ou 4 et 6 nous allons détailler, à titre d'exemple, une utilisation de l'invention pour motoriser sur un véhicule. Pour ceux qui sont terrestres et appelés à circuler sur les voies de communication usuelles, la réalisation est limitée par la hauteur disponible au dessus des voies existantes. Le problème subsiste pour les véhicules qui se déplacent sur les fleuves et les canaux mais n'existe plus pour les véhicules qui se déplacent sur la mer et dans les airs. Lorsque la hauteur possible est limitée, il convient de commencer par choisir un liquide de forte densité. Il faut aussi effectuer un choix de mode de réalisation entre les figures 3 ou 4. From Figures 3 or 4 and 6 we will detail, for example, a use of the invention for motorizing on a vehicle. For those who are terrestrial and will travel on the usual communication routes, the realization is limited by the height available above the existing channels. The problem remains for vehicles moving on rivers and canals but no longer exists for vehicles traveling on the sea and in the air. When the possible height is limited, it is advisable to start by choosing a liquid of high density. It is also necessary to make an embodiment choice between FIGS. 3 or 4.

Le débit de l'escalier d'élévation de liquide sera défini à partir de la puissance Pn désirée, de la différence de hauteur entre les niveaux haut et bas et de la densité du liquide utilisé.  The flow rate of the liquid elevation ladder will be defined from the desired Pn power, the difference in height between the high and low levels and the density of the liquid used.

Le schéma de la figure 6 représente cette solution en monophasé avec un ensemble turboalternateur (58) plus pont redresseur (78) et le contacteur (79)  The diagram of FIG. 6 represents this single-phase solution with a turbo-alternator assembly (58) plus rectifier bridge (78) and the contactor (79)

correspondant ; la batterie d'accumulateurs (88) et son contacteur (89) ; un seul moteur (98) avec son contacteur (99). corresponding; the storage battery (88) and its contactor (89); a single motor (98) with its contactor (99).

En fonctionnement normal, les trois contacteurs (79), (89), et (99) étant fermés, la batterie d'accumulateurs subvient aux à-coups des accélération et se charge lorsque le couple moteur demandé est faible.  In normal operation, the three contactors (79), (89), and (99) being closed, the accumulator battery responds to acceleration and loads when the requested motor torque is low.

La charge de la batterie d'accumulateurs peut aussi se faire sur commande manuelle ou automatique véhicule arrêté (contacteur (99) ouvert) et l'installation en fonctionnement avec les contacteurs (79) et (89) fermés.  The charging of the storage battery can also be done on manual or automatic vehicle stopped (contactor (99) open) and the installation in operation with the contactors (79) and (89) closed.

Sur une telle installation, le volume des réservoirs inférieur (1), supérieur (2) et intermédiaires (RI à RN) sera très optimisé et la nuisance des pompes ou vannes sera maîtrisée.  On such an installation, the volume of the lower (1), upper (2) and intermediate tanks (RI to RN) will be highly optimized and the nuisance of the pumps or valves will be controlled.

POSSIBILITES D'APPLICATIONS INDUSTRIELLES DE L'INVENTION POSSIBILITIES OF INDUSTRIAL APPLICATIONS OF THE INVENTION

Cette installation permet d'exploiter la pression atmosphérique qui est une énergie renouvelable peu utilisée actuellement bien qu'elle présente les avantages d'être disponible en permanence et d'exister sur toute la surface de la terre.  This installation makes it possible to exploit the atmospheric pressure which is a renewable energy little used currently although it has the advantages to be available permanently and to exist on all the surface of the earth.

Dans son application principale en fixe pour la production d'énergie électrique, elle permet de faire des réalisations de même puissance que celle des centrales existantes. Si on compare à puissance identique une centrale de ce type avec une centrale In its main application fixed for the production of electrical energy, it allows to make achievements of the same power as that of existing plants. If one compares with identical power a central of this type with a central

hydroélectrique qui correspond actuellement à l'optimum en la matière, on constate que outre la partie identique, la réalisation des réservoirs intermédiaires d'un escalier d'élévation de liquide ainsi que celle des réservoirs inférieur et supérieur de volume limité représente un travail et donc un coût bien plus faibles que ceux qui sont nécessaires pour la réalisation d'un barrage. De plus cette installation pourra fonctionner en permanence à sa puissance nominale alors que l'énergie produite par une centrale hydroélectrique est tributaire de la pluviométrie. hydroelectric that currently corresponds to the optimum in the field, it is found that in addition to the identical part, the realization of the intermediate tanks of a liquid elevation staircase and that of the lower and upper tanks of limited volume represents a job and therefore a much lower cost than those needed for the construction of a dam. In addition, this facility will be able to operate continuously at its nominal power, whereas the energy produced by a hydroelectric plant depends on rainfall.

Nous pouvons donc dire qu'en matière d'analyse de la valeur, cette installation correspond au juste nécessaire pour assurer en fixe de grosses productions d'énergie électrique.  We can therefore say that in terms of value analysis, this installation corresponds to the just necessary to ensure fixed large amounts of electrical energy.

Dans son utilisation entre les biefs aval et amont d'une centrale hydroélectrique existante (ou entre les niveaux bas et haut d'une centrale d'accumulation par pompage), elle permet d'accroître d'une manière très significative, doublement dans bien des cas, de l'énergie produite par la centrale hydroélectrique moyennant un investissement très limité.  In its use between the downstream and upstream reaches of an existing hydroelectric power station (or between the low and high levels of a pumped storage plant), it increases in a very significant way, doubly in many case, of the energy produced by the hydropower plant with a very limited investment.

Dans ses autres applications en fixe, son utilisation pour élever de l'eau peut être très compétitive par rapport aux stations de pompage existantes et son utilisation pour entraîner des turbomachines peut aussi s'avérer très intéressante.  In its other fixed applications, its use for raising water can be very competitive compared to existing pumping stations and its use to drive turbomachines can also be very interesting.

Dans ses application principale en mobile ; sur les véhicules terrestres elle permet de réduire le volume de la batterie électrique et elle supprime la nécessité d'un  In its main application in mobile; on land vehicles it reduces the volume of the electric battery and it removes the need for a

raccordement au secteur pour recharger l'accumulateur ; pour les véhicules marins sans limitation de hauteur, elle apporte une simplification de la motorisation ainsi qu'une optimisation des frais de transport. mains connection to recharge the battery; for marine vehicles without height limitation, it simplifies the engine and optimizes transport costs.

La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisatio décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.  The present invention is not limited to the modes of realization described and represented, but the skilled person will be able to make any variant consistent with his mind.

Claims

REVENDICATIONS 1- Installation de production d'énergie utilisant la pression atmosphérique pour faire franchir à un liquide différentes marches afin de l'élever depuis un niveau bas jusqu'à un niveau haut caractérisée en ce qu'elle comprend : A plant for producing energy using atmospheric pressure to move a liquid different steps to raise it from a low level to a high level characterized in that it comprises: - un réservoir inférieur (1) dont le niveau représente l'altitude du niveau bas de  a lower reservoir (1) whose level represents the altitude of the low level of l'installation,  installation, - un réservoir supérieur (2) dont le niveau représente l'altitude du niveau haut de l'installation,  an upper reservoir (2) whose level represents the altitude of the high level of the installation, - entre le niveau bas et le niveau haut est agencé une succession de N marches d'élévation identiques ;  between the low level and the high level is arranged a succession of N identical elevation steps; 10 caractérisées en ce que chaque marche comprend :  Characterized in that each step comprises: - un réservoir intermédiaire (RN) placé à la hauteur H par rapport au niveau du réservoir qui lui est inférieur,  an intermediate reservoir (RN) placed at the height H with respect to the level of the reservoir which is below it, - une canalisation d'aspiration (NO) qui plonge dans le réservoir inférieur et se termine à la hauteur H au niveau du réservoir intermédiaire (RN),  a suction pipe (NO) which plunges into the lower tank and ends at the height H at the intermediate tank (RN), 15 - un dispositif qui permet de faire le vide a l'extrémité haute de la canalisation  A device that makes it possible to evacuate at the upper end of the pipe d'aspiration (NO), afin que la pression atmosphérique fasse monter le liquide de la hauteur H dans cette canalisation,  suction (NO) so that the atmospheric pressure causes the liquid to rise from the height H in this pipe, - un dispositif qui permet de remplir le réservoir intermédiaire (RN) avec le liquide remis à la pression atmosphérique, a device that makes it possible to fill the intermediate reservoir (RN) with the liquid returned to atmospheric pressure, 0 - un automatisme de gestion de l'ensemble ;  0 - automation of management of the whole; pour la première marche, le réservoir intermédiaire s'appelle (RI), le réservoir inférieur (1) et la canalisation d'aspiration porte le numéro 10.  for the first step, the intermediate tank is called (RI), the lower tank (1) and the suction pipe is numbered 10. 2- Installation selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu'elle comprend, pour chaque marche, un réservoir intermédiaire (RN) de type ouvert et que ledit dispositif qui 2- Installation according to claim 1, characterized in that it comprises, for each step, an intermediate reservoir (RN) of open type and said device which 25 permet de faire le vide ainsi que ledit dispositif qui permet de remplir le réservoir 25 makes it possible to evacuate as well as said device which makes it possible to fill the reservoir intermédiaire (RN) avec le liquide remis à la pression atmosphérique, sont réalisés tous les deux par une pompe autoamorçante (N5) associée à une canalisation d'évacuation (N6) ; pour la première marche, la pompe autoamorçante porte le numéro (15) et la canalisation d'évacuation le numéro (16) ; étant entendu que si la pompe n'est pas intermediate (RN) with the liquid returned to atmospheric pressure, are both performed by a self-priming pump (N5) associated with an evacuation pipe (N6); for the first step, the self-priming pump bears the number (15) and the evacuation line the number (16); with the understanding that if the pump is not 30 autoamorçante, il faut rajouter un dispositif de mise sous vide à l'extrémité supérieure de la canalisation d'aspiration (N0), pour amorcer le système au démarrage ; étant aussi entendu que dans la dernière marche, le réservoir supérieur (2) remplace le réservoir intermédiaire et que le bon remplissage des réservoirs intermédiaires (RI à RN) et du réservoir supérieur (2) sont gérés par l'automatisme. 30 self-priming, it must be added a vacuum device at the upper end of the suction pipe (N0), to boot the system at startup; it is also understood that in the last step, the upper tank (2) replaces the intermediate tank and that the correct filling of the intermediate tanks (RI to RN) and the upper tank (2) are managed by the automation. 35 3- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une vanne (11) sur la conduite d'aspiration du premier réservoir puis, pour chaque marche, un réservoir intermédiaire (RN) de type fermé qui est équipé :  3- Installation according to claim 1, characterized in that it comprises a valve (11) on the suction line of the first tank and then, for each step, a closed intermediate tank (RN) which is equipped with: - d'une vanne (N2) de mise à l'air libre, vanne (12) pour la première,  - a valve (N2) for venting, valve (12) for the first, - d'une vanne (N3)et d'une canalisation de mise en communication avec une centrale de 40 production de vide, vanne (13) pour la première,  a valve (N3) and a pipe for placing in communication with a vacuum production plant, valve (13) for the first, - d'une vanne (N4) sur la canalisation d'aspiration de la marche suivante, vanne (14) pour la première ;  - a valve (N4) on the suction pipe of the next step, valve (14) for the first; étant aussi caractérisée par le fait que ledit dispositif qui permet de faire le vide ainsi que ledit dispositif qui permet de remplir le réservoir intermédiaire avec le liquide soumis en 45 fin de cycle à la pression atmosphérique, sont gérés tous les deux par l'automatisme  also being characterized by the fact that said device which makes it possible to evacuate as well as said device which makes it possible to fill the intermediate reservoir with the liquid subjected at the end of the cycle at atmospheric pressure, are both managed by the automatism qui commande, pour chaque marche, le remplissage du réservoir intermédiaire par sa communication avec le niveau inférieur et sa mise sous vide, puis son isolement du vide et du niveau inférieur, et en suite sa mise à l'air libre ; ce qui correspond pour la première marche à la fermeture des vannes (12) et (14) puis à l'ouverture des vannes (13) et (11) et ensuite la fermeture des vannes (13) et (11) et l'ouverture des vannes (12) et (14) ; which controls, for each step, the filling of the intermediate tank by its communication with the lower level and its evacuation, then its isolation of the vacuum and the lower level, and then its venting; which corresponds for the first operating on closing the valves (12) and (14) and then opening the valves (13) and (11) and then closing the valves (13) and (11) and opening the valves (12) and (14); au niveau général, l'automatisme gère le transfert successif de volumes unitaires dans chaque réservoir intermédiaire (RI à RN) et le bon remplissage du réservoir supérieur (2). at the general level, the automation manages the successive transfer of unit volumes in each intermediate tank (RI to RN) and the correct filling of the upper tank (2). 4- Installation selon les revendications 2 ou 3 caractérisée en ce que le réservoir supérieur (2) alimente au travers d'une vanne de régulation (67) et d'une conduite forcée (68), une turbomachine (58) qui produit de l'énergie mécanique, ou mécanique puis électrique ; étant entendu que le liquide sort de la turbomachine à une altitude légèrement supérieure à celle du niveau bas de l'installation ce qui permet de réaliser un circuit fermé grâce à une canalisation (59) de retour du liquide dans le réservoir inférieur (1).  4- Installation according to claims 2 or 3 characterized in that the upper reservoir (2) feeds through a control valve (67) and a forced pipe (68), a turbomachine (58) which produces mechanical, or mechanical and then electrical energy; it being understood that the liquid leaves the turbomachine at an altitude slightly higher than that of the low level of the installation, which makes it possible to produce a closed circuit by means of a pipe (59) for returning the liquid into the lower tank (1). 5- Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que l'ensemble de, l'installation est placée sur un véhicule et que l'énergie mécanique produite par la turbomachine permet de motoriser ce véhicule qui se déplace sur la terre, l'eau o dans les airs.  5- Installation according to claim 4 characterized in that the assembly of, the installation is placed on a vehicle and that the mechanical energy produced by the turbomachine can motorize the vehicle that moves on the earth, water o in the air. 6- Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que la turbomachine est un turboalternateur (58) qui produit de l'énergie électrique qui permet d'alimenter un réseau de distribution.  6- Installation according to claim 4 characterized in that the turbomachine is a turboalternator (58) which produces electrical energy that can feed a distribution network. 7- Installation selon la revendication 6 caractérisée en ce que l'ensemble de l'installation est placée sur un véhicule qui se déplace sur la terre, l'eau ou dans les airs et que l'énergie électrique est redressée (78) afin d'alimenter, outre le moteur (98) durant le fonctionnement, une batterie (88) non seulement durant le fonctionnement mais aussi à l'arrêt sur commande manuelle ou automatique.  7- Installation according to claim 6 characterized in that the entire installation is placed on a vehicle that moves on land, water or in the air and that the electrical energy is rectified (78) to supplying, in addition to the motor (98) during operation, a battery (88) not only during operation but also when stopped by manual or automatic control. 8- Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce qu'on la place entre les 3 biefs aval et amont d'une centrale hydroélectrique existante, le bief aval servant de réservoir inférieur et le bief amont de réservoir supérieur ; ce qui permet d'utiliser la conduite forcée (68) et le(s) turboalternateur(s) (58) de cette centrale électrique pour transformer l'énergie potentielle de l'eau surélevée par l'installation en énergie électrique ; ce qui correspond à une amélioration de la production de la centrale.  8- Installation according to claim 2 characterized in that the place between the 3 reaches downstream and upstream of an existing hydroelectric plant, the tailbay serving as a lower reservoir and the upper reservoir forebay; which makes it possible to use the forced pipe (68) and the turbo generator (58) of this power plant to transform the potential energy of the water raised by the installation into electrical energy; which corresponds to an improvement in the plant's production. 9- Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce qu'on la place entre les niveaux haut et bas d'une centrale hydroélectrique d'accumulation par pompage existante ce qui permet d'utiliser la conduite forcée (68) et le(s) turboalternateur(s) (58) de cette centrale hydroélectrique d'accumulation par pompage pour transformer l'énergie potentielle de l'eau surélevée par l'installation en énergie électrique ; ce qui correspond à une amélioration de la production de la centrale.  9- Installation according to claim 2 characterized in that it is placed between the high and low levels of an existing hydroelectric pumped storage facility which allows to use the penstock (68) and the (s) turboalternator (s) (58) of this hydroelectric pumped storage facility to convert the potential energy of the water raised by the installation into electrical energy; which corresponds to an improvement in the plant's production.
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