Planta de energía de olas del océano.

Una planta de energía de las olas del océano prevista por respectivas unidades funcionales interconectadas que comprenden una estructura de soporte (1a,

1b) terminada en un extremo inferior con un soporte de fijación (9c) para ser anclado en un solo punto a una masa (9e) cuando se despliega en el mar, un cuerpo flotante de elevación sumergible (2) que proporciona flotabilidad para la planta de energía de las olas del océano cuando se despliega en el mar, en el que el cuerpo flotante de elevación (2) está unido a la estructura de soporte (1a, 1b), un subsistema de generación de energía eléctrica (A), una terminación de la estructura de soporte (1a, 1b) en un extremo superior de la estructura de soporte, un cuerpo flotante (3), un elemento de transmisión (4, 4a, 18) que está unido en un extremo al cuerpo flotante (3) y en otro extremo al subsistema de generación de energía eléctrica (A) transfiriendo el movimiento de las olas desde el cuerpo flotante (3) al subsistema de generación de energía eléctrica (A), en el que la estructura de soporte (1a, 1b), el cuerpo flotante (3), el cuerpo flotante de elevación (2), el soporte de sujeción (9c), el subsistema de generación de energía eléctrica (A), la masa (9e), al menos una parte del elemento de transmisión (4, 4a, 18) están dispuestos funcionalmente interconectados a lo largo de un eje común, en el que cada unidad funcional respectiva está dispuesta como un peso tan simétricamente como sea posible alrededor del eje común, en el que la estructura de soporte (1a, 1b) está guiada a través de un orificio pasante en el cuerpo flotante (3) y está fijada al cuerpo de elevación flotante (2), en el que un dispositivo de restricción de movimiento o disposición de restricción de movimiento (100) está dispuesto en el centro del orificio pasante, en el que el elemento de transmisión (4, 4a, 18) que está dispuesto a lo largo del eje común está conectado a un punto central del dispositivo de restricción de movimiento o disposición de restricción de movimiento (100), transfiriendo de ese modo los movimientos hacia arriba y hacia abajo del cuerpo flotante (3) al subsistema de generación de energía eléctrica (A), en el que el cuerpo flotante (3) comprende un cuerpo fabricado a partir de un material de peso ligero, caracterizada porque el cuerpo flotante (3) comprende al menos una primera cavidad (33) llena de aire, en el que al menos una segunda cavidad (36) puede llenarse con agua a través de al menos dos aberturas (3f, 3h) respectivas situadas en un lado inferior (34) del cuerpo flotante (3) cuando el cuerpo flotante se despliega en agua, estando dispuestas unos respiraderos (31, 32) de una sola vía con aberturas en una superficie superior del cuerpo flotante (3), proporcionando canales desde la al menos segunda cavidad (36), proporcionando aireación cuando el agua se llena en la al menos segunda cavidad (36), en el que los respiraderos (31, 32) de una sola vía están dispuestos con un tamaño reducido de las aberturas, proporcionando así una menor aeración, proporcionando una amortiguación de los efectos de pantocazo, en el que el subsistema de generación de energía eléctrica (A) está dispuesto dentro del cuerpo de elevación flotante (2).

Planta de energía de olas del océano Campo de la invención

La presente invención se refiere a una planta de energía de olas del océano y a un procedimiento para el despliegue de la misma, en la que la planta de energía de olas del océano comprende un cuerpo flotante de recogida de energía de las olas del océano, y especialmente a una planta de energía de las olas del océano que comprende al menos un elemento de soporte para la planta de energía de las olas, en la que el al menos un elemento de soporte está dispuesto y situado a través de un orificio situado centralmente en el cuerpo flotante, en la que el orificio en el cuerpo flotante proporciona un paso desde un lado superior del cuerpo flotante a la parte inferior del cuerpo flotante, en la que el procedimiento comprende las etapas para fijar un anclaje de auto-elevación a la planta de energía de las olas del océano, y las etapas para la colocación de la planta de energía del océano en el fondo marino del océano mediante el anclaje de auto-elevación.

Antecedentes de la invención

Plantas de energía de olas del océano de diferentes diseños son ejemplos bien conocidos de fuentes de energía alternativas conocidas en comparación con las fuentes de energía más tradicionales en la técnica anterior. Sin embargo, hay muy pocas instalaciones comerciales de plantas de energía del océano con éxito. Las plantas de energía del océano se instalan preferentemente en partes del océano que proporcionan una condición constante de las olas. Esto implica que los lugares preferidos son las áreas del océano con duras condiciones climáticas. Esto implica que una planta de energía de las olas del océano tiene que ser una construcción duradera y fuerte que aumenta el costo de la construcción de la instalación y también a menudo el costo de mantenimiento de la instalación.

Por lo tanto, la eficiencia de la producción de energía de la planta de energía de las olas es de suma importancia. A pesar de que el funcionamiento de una planta de energía de las olas es simple de entender para una persona experta en la técnica, ha demostrado ser un reto mejorar la eficiencia de tales instalaciones. El coste de la instalación, los costes de mantenimiento esperados, etc. deben ser comparados con el resultado probable de la producción de energía, y la producción de energía debe ser económicamente competitiva en comparación con las fuentes de energía más tradicionales que proporcionan energía al mercado para poder ser considerada como una verdadera fuente de energía alternativa.

La mejora de la economía de las plantas de energía de las olas del océano implica que las instalaciones deben ser más baratas para construir e instalar, y al mismo tiempo ser capaz de soportar condiciones ambientales. Además, el coste de mantenimiento debe ser bajo y la eficiencia de conversión de movimientos de las olas en energía eléctrica, por ejemplo, debe ser mejorada. Mejorar y/o reducir la complejidad del diseño técnico de las plantas de energía de las olas del océano no sólo mejoran la economía de las plantas de energía de las olas del océano, sino que también es una contribución significativa al campo emergente de las tecnologías sostenibles respetuosas del medio ambiente para el futuro.

El documento US 5.359.229 divulga un aparato que convierte movimiento de las olas en energía eléctrica que comprende una serie de unidades de conversión que están interconectadas proporcionando de este modo la rotación continua de un árbol de accionamiento que está conectado a un generador eléctrico. Cada unidad de conversión comprende un pilón tiene una parte inferior sumergida bajo la superficie de un cuerpo de agua y una porción superior que se extiende por encima de la superficie del agua. El pilón se mantiene en una posición fija con respecto a la superficie del agua mediante el anclaje de la torre a la baja de la masa de agua. Se adjunta a la torre es un flotador que sube y baja con el auge y la caída de las olas en la superficie del cuerpo de agua. El flotador tiene un exterior generalmente esférico y una cavidad interna. Un lastre, tal como agua, está contenido dentro de la cavidad interna para proporcionar peso al flotador. El flotador tiene además una abertura central a través de su eje vertical. Montada dentro de la abertura central hay unos medios de guía central que tienen un manguito de guía y una pluralidad de cojinetes fijados al manguito de guía. Los medios de guía central permiten que el flotador se monte telescópicamente alrededor del pilón. El flotador está por lo tanto guiado para que se deslice hacia arriba y hacia abajo la torre en una dirección paralela al eje vertical de la torre. La sujeción fija de la torre por el anclaje hace que el diseño sea vulnerable a las condiciones climáticas adversas y la torre debe ser capaz de resistir las fuerzas fuertes debido a las posibles olas enormes. A pesar de que las olas pueden inundar la instalación, la pluralidad de flotadores estará en combinación cuando todos se levanten simultáneamente han combinado una fuerza de rebote que puede romper uno o más pilones.

El documento US 6.935.88 describe un rompeolas para disipar la energía de las olas del océano y/o para la conversión de dicha energía en energía eléctrica. El rompeolas presentado se dice que es más fácil y menos caro de construir que las soluciones existentes, que se pueden construir en un lugar y luego remolcarse a un lugar deseado e instalarse allí. En un aspecto, la invención se refiere a un aparato para disipar las olas en el océano que incluye una base anclada al fondo del océano. Una torre extiende hacia arriba desde la base, con un panel que está unido

de forma pivotante a la parte superior de la torre, de manera que sea capaz de balancearse. Un elemento flotante está dispuesto en el borde trasero del panel, y el panel está configurado de tal manera que el borde posterior del panel se mantiene por encima de la superficie del océano y el borde frontal permanece en el océano cuando el panel está en su estado normal. Para facilitar un rompeolas que se puede instalar más fácilmente que un rompeolas convencional, la base tiene una flotabilidad variable que puede ser alterada mediante el bombeo de aire en la base o ventilando el aire fuera de él. La base incluye una pluralidad de células que tienen fondos abiertos en los que el aire puede ser bombeado y de los cuales el aire puede ser ventilado. Como resultado, la base será típicamente capaz de ser fabricada de manera relativamente fácil y económica. Sin embargo, el diseño es sólo para aguas poco profundas cerca de las playas y el diseño con una longitud definida del brazo con dos flotadores localizados opuestos hace que sólo funcione correctamente en ciertas frecuencias de olas del océano. Si los flotadores localizados opuestos son levantados o bajados de forma simultánea por el movimiento de las olas, el brazo no se moverá.

El documento US 278322 del 26 de febrero de 1957 de A. Salzer divulga una planta de energía de las olas del océano que comprende un flotador que descansa sobre la superficie del océano. Las olas respectivamente levantan o bajan el flotador. Este movimiento del flotador se transfiere a través de un árbol conectado en un extremo al flotador y en el otro extremo a un engranaje de piñón y cremallera que proporciona un movimiento de rotación de un árbol conectado al engranaje de piñón. Por consiguiente, el movimiento de rotación del árbol está correlacionado con el movimiento hacia arriba o abajo del flotador que implica una rotación bidireccional del árbol hacia atrás y hacia adelante. El diseño descrito comprende una cubierta de proporcionar un soporte para la instalación. La posición de la cubierta por encima del nivel de la superficie del océano se puede ajustar. Sin embargo, el punto de conexión del árbol a la superficie superior del flotador está sujeto a fuertes fuerzas de movimientos de las olas y componentes de fuerza laterales de los movimientos de las olas pueden tender a proporcionar empuje y desgarramiento de la conexión del árbol del engranaje de cremallera y piñón.

El documento US 4672222 del 9 de junio de 1987 de P. Foerds Ames comprende una instalación de planta de energía de las olas sumergible que comprende elementos tubulares que forman aproximadamente elementos de borde de un tronco tetraédrico, y un elemento de flotabilidad con el apoyo de otros elementos tubulares fijos a la parte inferior de la instalación. El diseño se estabiliza por sí mismo, puede soportar las duras condiciones climáticas, es modular y comprende unos elementos absorción puntuales independientemente operativos con mecanismos de accionamiento y generadores eléctricos respectivos que producen energía eléctrica... [Seguir leyendo]

1. Una planta de energía de las olas del océano prevista por respectivas unidades funcionales interconectadas que comprenden una estructura de soporte (1a, 1b) terminada en un extremo inferior con un soporte de fijación (9c) para ser anclado en un solo punto a una masa (9e) cuando se despliega en el mar, un cuerpo flotante de elevación sumergible (2) que proporciona flotabilidad para la planta de energía de las olas del océano cuando se despliega en el mar, en el que el cuerpo flotante de elevación (2) está unido a la estructura de soporte (1a, 1b), un subsistema de generación de energía eléctrica (A), una terminación de la estructura de soporte (1a, 1b) en un extremo superior de la estructura de soporte, un cuerpo flotante (3), un elemento de transmisión (4, 4a, 18) que está unido en un extremo al cuerpo flotante (3) y en otro extremo al subsistema de generación de energía eléctrica (A) transfiriendo el movimiento de las olas desde el cuerpo flotante (3) al subsistema de generación de energía eléctrica (A), en el que

la estructura de soporte (1a, 1b), el cuerpo flotante (3), el cuerpo flotante de elevación (2), el soporte de sujeción (9c), el subsistema de generación de energía eléctrica (A), la masa (9e), al menos una parte del elemento de transmisión (4, 4a, 18) están dispuestos funcionalmente interconectados a lo largo de un eje común, en el que cada unidad funcional respectiva está dispuesta como un peso tan simétricamente como sea posible alrededor del eje común, en el que la estructura de soporte (1a, 1b) está guiada a través de un orificio pasante en el cuerpo flotante (3) y está fijada al cuerpo de elevación flotante (2), en el que un dispositivo de restricción de movimiento o disposición de restricción de movimiento (1) está dispuesto en el centro del orificio pasante, en el que el elemento de transmisión (4, 4a, 18) que está dispuesto a lo largo del eje común está conectado a un punto central del dispositivo de restricción de movimiento o disposición de restricción de movimiento (1), transfiriendo de ese modo los movimientos hacia arriba y hacia abajo del cuerpo flotante (3) al subsistema de generación de energía eléctrica (A), en el que el cuerpo flotante (3) comprende un cuerpo fabricado a partir de un material de peso ligero, caracterizada porque el cuerpo flotante (3) comprende al menos una primera cavidad (33) llena de aire, en el que al menos una segunda cavidad (36) puede llenarse con agua a través de al menos dos aberturas (3f, 3h) respectivas situadas en un lado inferior (34) del cuerpo flotante (3) cuando el cuerpo flotante se despliega en agua, estando dispuestas unos respiraderos (31, 32) de una sola vía con aberturas en una superficie superior del cuerpo flotante (3), proporcionando canales desde la al menos segunda cavidad (36), proporcionando aireación cuando el agua se llena en la al menos segunda cavidad (36), en el que los respiraderos (31, 32) de una sola vía están dispuestos con un tamaño reducido de las aberturas, proporcionando así una menor aeración, proporcionando una amortiguación de los efectos de pantocazo, en el que el subsistema de generación de energía eléctrica (A) está dispuesto dentro del cuerpo de elevación flotante (2).

2. La planta de energía de olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que, cuando el elemento de transmisión (4, 4a) es un elemento de transmisión flexible, el subsistema de generación de energía (A) comprende un mecanismo de conversión bidireccional a unidireccional que acciona un árbol (7a) de un generador eléctrico (7), en el que el árbol (7a) comprende una primera polea (5a) enrollada con el elemento de transmisión (4a), que está guiado y procede de la estructura de soporte (1a) y que está acoplado con la polea (5a) en un lado frontal de la polea (5a), comprendiendo la polea (5a) un primer dispositivo de rueda libre (51) conectado al árbol (7a), estando también guiado el elemento de transmisión fuera de la polea (5a) desde un lado posterior de la polea (5a) hacia y enrollado alrededor de una polea (6a) soportada por un brazo de soporte (12) que proporciona tensión del elemento de transmisión (4, 4a), estando el elemento de transmisión (4) también guiado hacia una segunda polea (5b) que comprende un segundo dispositivo de rueda libre (52) conectado al árbol (7a), estando acoplado el elemento de transmisión (4) a la polea (5b) en un lado posterior de la polea (5b) antes de que el elemento de transmisión (4) se guíe fuera de la polea (5b) desde un lado frontal de la polea (5b), en el que el elemento de transmisión (4) está también guiado hacia el cuerpo flotante (3) a lo largo del eje de la planta de energía de las olas del océano.

3. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cuando el elemento de transmisión (18) comprende un engranaje de piñón y cremallera, el subsistema de generación de energía (A) comprende un mecanismo de conversión bidireccional a unidireccional de accionamiento de un árbol (7a) de un generador eléctrico (7), en el que el engranaje de piñón y cremallera comprende dos engranajes (17a, 17b) situados uno sobre el otro acoplados simultáneamente por la cremallera (18), en el que el engranaje (17a) está conectado a través de un árbol (19a) a un primer dispositivo de rueda libre (51) que se acopla con un engranaje (17c) en el árbol (19c) en el que el engranaje (17c) está acoplado con un engranaje (17d) en el árbol (19d) que está en un extremo conectado al árbol (7a) del generador de energía eléctrica (7) y en otro extremo está conectado al dispositivo de rueda libre (52) sobre un árbol (19b), en el que el dispositivo de rueda libre (52) está conectado a través del árbol (19b) al engranaje (17b) que está acoplado con la cremallera (18), el dispositivo de rueda libre (51) y el dispositivo de rueda libre (52) están hechos para acoplarse uno a la vez, respectivamente, cuando la cremallera (18) se mueve hacia arriba y cuando la cremallera (18) se mueve hacia abajo.

4. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el elemento flexible de transmisión (4, 4a, 18) está hecho de diferentes materiales como una cuerda, un cable, una cadena, una cremallera, o está hecho de diferentes secciones de material interconectadas, en el que una sección de material respectiva puede ser de materiales como una cuerda, un cable, una cadena, o una cremallera.

5. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que un movimiento bidireccional hacia arriba y hacia abajo de un elemento de transmisión (4, 4a, 18) se convierte en un movimiento unidireccional de un árbol de salida (19g), en el que el movimiento bidireccional hacia arriba y hacia abajo del elemento de transmisión (4, 4a, 18) se transfiere a través de un engranaje de entrada (17e) está conectado a un árbol (19e), en el que el árbol (19e) comprende un primer dispositivo de rueda libre (51) y un segundo dispositivo de rueda libre (52), estando conectado un engranaje (17f) a la carcasa exterior del dispositivo de rueda libre (51), un engranaje (17g) está conectado a la carcasa exterior del dispositivo de rueda libre (52), el engranaje (17g) está conectado a un engranaje (17h) conectado al árbol de salida (19g), un engranaje (17k) está conectado a otro extremo del árbol de salida (19g), el engranaje (17k) está también conectado a un engranaje (17j) que también está conectado al engranaje (17f), el dispositivo de rueda libre (51) y el dispositivo de rueda libre (52) están hechos para acoplarse uno a la vez, respectivamente, cuando el engranaje de entrada (17e) respectivamente gira en una dirección definida, o en una dirección opuesta.

6. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el cuerpo flotante de elevación (2) está dispuesto con una encapsulación estanca al agua extendido desde un lado superior del cuerpo flotante de elevación (2), en el que la encapsulación encapsula menos en parte la estructura de soporte (1a , 1b) y el elemento de transmisión (4, 4a, 18), en el que la encapsulación está dispuesta para pasar a través del orificio pasante del cuerpo flotante (3).

7. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que cuando el elemento de transmisión es una cremallera (18), el dispositivo de restricción de movimiento (1) está hecho de una sola junta de bola (31).

8. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la masa de anclaje (9e) se proporciona como un dispositivo de anclaje de auto-elevación (9) que comprende una cavidad (94) parcialmente llena con grava (95) situada en la parte inferior de la cavidad (94), en el que una superficie superior del anclaje de auto-elevación (9) está provisto de un rebaje que comprende un soporte de fijación, en el que el soporte de fijación se encuentra cerca de la grava (95) en el fondo del rebaje, estando conectada una primera manguera (93a) a una primera válvula (92a), estando conectada una segunda manguera (93b) a una segunda válvula (92b), y la primera manguera (93b) y la segunda manguera (93b) están conectadas a aberturas de una superficie del anclaje de auto- elevación (9), estando dispuesto al menos un tercio de la válvula (97) en comunicación fluida.

9. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la estructura de soporte (1 a, 1 b) está dispuesta con amortiguadores (13a, 13b) en una posición superior de la estructura de soporte (1 a, 1 b).

1. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que un amortiguador (16c) está dispuesto en una superficie superior del cuerpo flotante de elevación (2).

11. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el cuerpo flotante (3) se proporciona como un cuerpo en forma alargada.

12. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el cuerpo flotante (3) se proporciona como un cuerpo en forma de ronda.

13. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que un volante de inercia (25), provisto de una masa del volante de inercia calculada para proporcionar sincronización de una frecuencia natural de la planta de energía de las olas del océano con una frecuencia de olas del océano dominante en una posición particular para el despliegue de la planta de energía de las olas del océano, está unido a un árbol giratorio en contacto operativo con el subsistema de generación de energía (A).

14. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 13, en la que el volante de inercia (25) está dispuesto como una pluralidad de elementos materiales en rodajas que pueden añadirse o retirarse del árbol de rotación del volante de inercia (25) al que está unido, lo que permite ajustes del efecto inerte proporcionado por el volante (25).

15. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 14, en la que los ajustes del efecto inerte se proporcionan mediante el ajuste de un nivel de agua en la al menos segunda cavidad (36) del cuerpo flotante (3).

16. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que las al menos dos aberturas (3h, 3f) respectivas están dispuestas más cerca del orificio pasante (35) que de los bordes exteriores del cuerpo flotante (3).

17. La planta de energía de las olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el cuerpo flotante (3) comprende una pluralidad de la primera cavidad (33) y, respectivamente, una segunda cavidad (36) correspondiente, en el que la superficie inferior de la segunda pluralidad de cavidades (36) están abierta, en el que

unos respiraderos (31, 32) situados en la parte superior de cada pluralidad respectiva de la primera cavidad (33), proporcionando canales de cada respectiva segunda cavidad (36), que proporcionan aireación cuando el agua se llena en una segunda cavidad (36) conectada operativa, que están dispuestos con un tamaño reducido de las aberturas, proporcionando así una menor aireación, proporcionando una amortiguación de los efectos de pantocazo.

18. Una granja de producción de energía que comprende al menos dos plantas de energía de las olas del océano de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en la que cada una de las respectivas al menos dos plantas de energía del océano comprende al menos dos cuerpos flotantes (3) con formas diferentes.

19. Un procedimiento para el despliegue de una planta de energía de olas del océano, en el que el procedimiento comprende:

fijar un anclaje de auto-elevación (9) de acuerdo con la reivindicación 8 en una planta de energía de olas del océano de acuerdo con la reivindicación 1,

llenar aire comprimido en la cavidad (94) del anclaje de auto-elevación (9) a través del respiradero (92a) y/o del respiradero (92b), con lo que el anclaje de auto-elevación (9) flotará en el agua,

remolcar la planta de energía de olas del océano junto con el anclaje de auto-elevación (9) a una posición donde se supone que se colocará la planta de energía de olas del océano,

hundir el anclaje de auto-elevación (9) mediante la apertura del conducto de ventilación (92a) y/o de ventilación (92b) y luego llenar agua dentro de la cavidad (94) a través del conducto de ventilación (97), mientras que el aire comprimido en la cavidad (94) se ventila a través del respiradero (92a) y/o del respiradero (92b).

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, en el que una planta de energía de las olas del océano desplegada se levanta de nuevo desde la posición desplegada mediante la apertura del respiradero (92a) y/o el respiradero (92b) y luego se sopla aire comprimido en el respiradero (92a) y/o el respiradero (92b) y luego vaciar el agua atrapada en la cavidad (94) a través del respiradero (97).

21. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la etapa de elevar la planta de energía de las olas del océano desplegada comprende además la ignición de explosivos que están dispuestos debajo del anclaje de auto-elevación (9).