Un dispositivo de captura de energía de olas.

Un dispositivo (10) de captura de energía de olas que comprende:

una base (12) adaptada para una conexión fija a una superficie sumergida (14);

por lo menos una paleta alargada (26) que tiene un eje longitudinal (27), una parte extrema superior y

una parte extrema inferior, y que se monta de manera pivotante en dicha base (12), alrededor de un primer eje de pivote (22), para una oscilación angular en un intervalo de ángulos cuando el movimiento de las olas aplica fuerza a dicha paleta (26); y

un miembro de transferencia de energía conectado a dicha paleta (26) y adaptado para ser impulsado por la oscilación angular de dicha paleta,

caracterizado por que

dicha por lo menos una paleta (26) es flotante y tiene una distribución de palas espaciadas (28).

Un dispositivo de captura de energía de olas Campo de la invención La presente invención está relacionada con dispositivos de captura de energía de olas.

La presente invención ha sido desarrollada principalmente para la captura de energía de olas oceánicas para la generación de electricidad. Sin embargo, se apreciará que la invención no se limita a esta aplicación particular y también puede instalarse una bomba en vaivén de agua marina para producir agua marina a alta presión que se utilizará para la desalinización o para impulsar otros dispositivos externos.

Antecedentes de la invención Los dispositivos conocidos de captura de energía de olas incluyen una base y una paleta conectada de manera pivotante a la base. La paleta es impulsada para oscilar de manera pivotante alrededor de un eje generalmente horizontal, como respuesta a las fuerzas de las olas oceánicas, para impulsar un generador. La paleta es típicamente una placa sólida. La paleta tiene una alineación fija, y por consiguiente pivota solo en un plano fijo. La paleta también mantiene un recorrido fijo de movimiento de funcionamiento independiente de las condiciones oceánicas predominantes. En el documento WO 2004/097212-A se describe un dispositivo de captura de energía de olas en forma de una paleta montada en un lecho marino.

La magnitud y la dirección de las fuerzas de las olas aplicadas a los dispositivos conocidos de captura de energía de olas varían según las condiciones oceánicas predominantes. Las fuerzas de olas pueden ser muy bajas en condiciones de océano en calma y extremadamente altas en condiciones oceánicas extremas, tal como en huracanes y ciclones. Los dispositivos conocidos sobreviven a las fuerzas de olas extremadamente altas asociadas con las condiciones oceánicas extremas bien al hacerse suficientemente fuertes como para soportar las fuerzas altas o al diseñarse para evitar una gran cantidad de las fuerzas de olas, o con una combinación de ambas.

Una desventaja de hacer dispositivos de captura de energía de olas suficientemente fuertes como para soportar fuerzas de olas extremadamente altas es que los dispositivos tienden a ser muy grandes y pesados.

Una desventaja de diseñar los dispositivos para evitar una gran cantidad de la fuerza de olas, con el fin de manejar condiciones oceánicas extremas, es que los dispositivos funcionan con menor rendimiento en condiciones oceánicas más calmadas.

Una desventaja adicional de los dispositivos conocidos de captura de energía de olas es que funcionan ineficazmente cuando la dirección de la propagación de olas se mueve sin alineación con la alineación fija de la paleta.

Otra desventaja de los dispositivos conocidos de captura de energía de olas es que la paleta sólida tiende a reflejar, en lugar de capturar, la energía de olas.

Objetivo de la invención El objetivo de la presente invención es superar substancialmente o por lo menos mejorar una o más de las desventajas anteriores.

Compendio de la invención Por consiguiente, en un primer aspecto, la presente invención proporciona un dispositivo de captura de energía según la reivindicación 1.

Preferiblemente, a dicho miembro de transferencia de energía se le conecta una máquina para extraer energía del movimiento oscilatorio de dicha paleta. La máquina se adapta preferiblemente para recibir un par de torsión desde dicho miembro de transferencia de energía. La máquina puede funcionar preferiblemente como motor y como generador. Más preferiblemente, dicha máquina incorpora un motor/generador sincrónico de imán permanente. En una forma preferida, dicho motor/generador está completamente sellado, y puede llenarse con gas inerte a presión, para evitar la corrosión interna o las fugas.

Preferiblemente, el conjunto de ajuste de paleta incluye un sensor para sentir un valor indicativo de las fuerzas de olas aplicadas a la paleta. Más preferiblemente, el conjunto de ajuste de paleta incluye un controlador, que responde a dicho sensor, que se adapta para transmitir una señal para ajustar el intervalo de ángulos si el valor sentido se encuentra fuera de un intervalo predeterminado. El controlador se adapta preferiblemente para controlar la aplicación de energía externa a la máquina para mover la paleta hasta una configuración en la que las fuerzas de olas aplicadas a dicha paleta se reduzcan si el valor sentido es indicativo de las fuerzas de olas que pueden dañar el dispositivo.

Preferiblemente, la configuración en la que se reducen las fuerzas de olas aplicadas a dicha paleta es una configuración en la que la posición media del eje longitudinal de la paleta se inclina aún más con respecto a un plano vertical dibujado perpendicular a la dirección de propagación de las olas. Dependiendo del valor indicado por el sensor, la paleta puede moverse hasta una configuración, y mantenerse en esta, substancialmente paralela a la dirección de propagación de las olas para minimizar las fuerzas de olas aplicadas a la paleta.

El controlador también se adapta preferiblemente para controlar la aplicación de energía externa a dicha máquina para mover la paleta hasta una configuración en la que las fuerzas de olas aplicadas a dicha paleta se aumentan si el valor sentido por el sensor es indicativo de las fuerzas de olas que no dañarán el dispositivo y que es menor que lo óptimo en lo referente a rendimiento de captura de energía. Preferiblemente, la configuración en la que se aumentan las fuerzas de olas aplicadas a dicha paleta es una configuración en la que la posición media del eje longitudinal de la paleta se eleva con respecto a la paralela a la dirección de la propagación de las olas.

Preferiblemente, dicha paleta incluye una distribución de palas espaciadas. Más preferiblemente, dichas palas están espaciadas generalmente a lo largo de dicho primer eje de pivote. En una forma preferida, la distribución de palas se agitan hacia fuera desde un extremo más cercano a la base hacia un extremo opuesto libre. En una realización, las palas están provistas de unas orillas de ataque substancialmente hidrodinámicas. Sin embargo, en otra realización, dichas palas están provistas de unas orillas de ataque generalmente oblicuas.

Preferiblemente, dicha paleta se auto-orienta con respecto a la dirección de propagación de las olas. Más preferiblemente, dicha paleta también se adapta para montarse de manera pivotante con respecto a la superficie sumergida alrededor de un segundo eje de pivote, que generalmente es perpendicular a dicho primer eje de pivote. En una realización, la base se adapta para montarse de manera pivotante en la superficie sumergida alrededor de dicho segundo eje de pivote. Sin embargo, en otras realizaciones, la base se adapta para fijarse a la superficie sumergida y la paleta se monta de manera pivotante en la base alrededor de dicho segundo eje de pivote.

Preferiblemente, un eje se conecta de manera pivotante a dicha base alrededor de dicho primer eje de pivote y dicha paleta se conecta fijamente a dicho eje y se extiende desde este. El eje se conecta preferiblemente a la base mediante un soporte que se monta rotatoriamente en dicha base alrededor de dicho segundo eje de pivote. En una forma preferida, entre dicho eje y dicha base se proporcionan unos apoyos lubricados por agua.

Preferiblemente, durante el uso, dicho primer eje de pivote es sustancialmente horizontal y dicho segundo eje de pivote es substancialmente vertical.

En una realización, la base se adapta para montarse de manera pivotante en la superficie sumergida. Sin embargo, en otras realizaciones, la base se adapta para fijarse a la superficie sumergida y la paleta se adapta para montarse de manera pivotante en la base alrededor de dicho segundo eje de pivote.

Preferiblemente, a dicha paleta se le conecta una máquina para extraer energía del movimiento oscilatorio de dicha paleta. La máquina se adapta preferiblemente para recibir un par de torsión desde dicho miembro de transferencia de energía. La máquina puede funcionar preferiblemente como motor y como generador. Más preferiblemente, dicha máquina incorpora un motor/generador sincrónico de imán permanente. En una forma preferida, dicho motor/generador está completamente sellado, y puede llenarse con gas inerte a presión, para evitar la corrosión interna o las fugas.

Preferiblemente, un conjunto de ajuste de paleta se asocia con la paleta y se adapta para ajustar dicho intervalo de ángulos en magnitud y/o posición angular con respecto a dicho primer eje de pivote. Más preferiblemente, el conjunto de ajuste de paleta incluye un sensor para sentir un valor indicativo de las fuerzas de olas aplicadas a la paleta. En una forma preferida, el conjunto de... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo (10) de captura de energía de olas que comprende:

una base (12) adaptada para una conexión fija a una superficie sumergida (14) ;

por lo menos una paleta alargada (26) que tiene un eje longitudinal (27) , una parte extrema superior y una parte extrema inferior, y que se monta de manera pivotante en dicha base (12) , alrededor de un primer eje de pivote (22) , para una oscilación angular en un intervalo de ángulos cuando el movimiento de las olas aplica fuerza a dicha paleta (26) ; y un miembro de transferencia de energía conectado a dicha paleta (26) y adaptado para ser impulsado por la oscilación angular de dicha paleta, caracterizado por que dicha por lo menos una paleta (26) es flotante y tiene una distribución de palas espaciadas (28) .

2. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 1 que comprende además una máquina (30) conectada a dicha paleta (26) para extraer energía del movimiento oscilatorio de dicha paleta.

3. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 2, en donde dicha máquina (30) se adapta para recibir un par de torsión desde dicho miembro de transferencia de energía.

4. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en donde dicha máquina (30) puede funcionar como motor y como generador.

5. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde dicha máquina (30) incorpora un motor/generador sincrónico de imán permanente.

6. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 5, en donde dicho motor/generador (30) está completamente sellado.

7. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 5 o la reivindicación 6, en donde dicho motor/generador (30) se llena con gas inerte presurizado.

8. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, que comprende además un conjunto de ajuste de paleta asociado con la paleta (26) y adaptado para ajustar dicho intervalo de ángulos en magnitud y/o posición angular con respecto a dicho primer eje de pivote (22) .

9. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 8 en donde dicho conjunto de ajuste de paleta incluye un sensor para sentir un valor indicativo de las fuerzas de olas aplicadas a la paleta (26) .

10. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 9, en donde el conjunto de ajuste de paleta incluye un controlador, que responde a dicho sensor, que está adaptado para transmitir una señal para ajustar el alcance de movimiento de la paleta (26) si el valor sentido se encuentra fuera de un intervalo predeterminado.

11. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 10, en donde dicho controlador se adapta para controlar la aplicación de energía externa a la máquina para mover la paleta (26) hasta una configuración en la que las fuerzas de olas aplicadas a dicha paleta se reduzcan si el valor sentido es indicativo de unas fuerzas de olas que pueden dañar el dispositivo (10) .

12. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 11, en donde la configuración en la que se reducen las fuerzas de olas aplicadas a dicha paleta (26) es una configuración en la que la posición media del eje longitudinal (27) de la paleta (26) se inclina aún más con respecto a un plano vertical dibujado perpendicular a la dirección de la propagación de las olas.

13. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde si el valor indicado por el sensor es indicativo de unas fuerzas de olas mayores que una magnitud predeterminada, la paleta (26) se mueve a una configuración, y se mantiene en esta, substancialmente paralela a la dirección de propagación de las olas para minimizar las fuerzas aplicadas a la paleta.

14. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde el controlador se adapta para controlar la aplicación de energía externa a dicha máquina (30) para mover la paleta hasta una configuración en la que las fuerzas de olas aplicadas a dicha paleta (26) se aumentan si el valor sentido por el sensor es indicativo de unas fuerzas de olas que no dañarán el dispositivo (10) y que es menor que lo óptimo en lo referente a rendimiento de captura de energía.

15. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 14, en donde la configuración en la que se aumentan las fuerzas de olas aplicadas a dicha paleta es una configuración en la que la posición media del eje longitudinal (27) de la paleta (26) se eleva en paralelo a la dirección de la propagación de las olas.

16. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en donde dichas palas (28) es espacian generalmente a lo largo de dicho primer eje de pivote (22) .

17. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en donde la distribución de palas (28) se agitan hacia fuera desde un extremo más cercano a la base (12) a un extremo libre opuesto.

18. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en donde dichas palas (28) incluyen unas orillas de ataque substancialmente hidrodinámicas.

19. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en donde dichas palas (28) incluyen unas orillas de ataque generalmente oblicuas.

20. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en donde dicha paleta (26) se auto-orienta con respecto a la dirección de propagación de las olas.

21. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 20, en donde dicha paleta (26) se adapta para montarse de manera pivotante con respecto a la superficie sumergida (14) alrededor de un segundo eje de pivote (18) , que generalmente es perpendicular a dicho primer eje de pivote (22) .

22. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 21, en donde la base (12) se adapta para montarse de manera pivotante en la superficie sumergida (14) .

23. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 21, en donde la base (12) se adapta para fijarse a la superficie sumergida (14) y la paleta (26) se monta de manera pivotante en la base (12) alrededor de dicho segundo eje de pivote (18) .

24. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, que comprende además un eje (20) conectado de manera pivotante a dicha base (12) alrededor de dicho eje de pivote (22) , y en donde dicha paleta (26) se conecta fijamente a dicho primer eje (20) y se extiende desde este.

25. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 24, en donde dicho eje (20) se conecta a la base (12) mediante un soporte (16) que se monta de manera pivotante en dicha base (12) alrededor de un segundo eje de pivote (18) , que generalmente es perpendicular a dicho primer eje de pivote (22) .

26. Un dispositivo de captura de energía de olas según la reivindicación 24 o la reivindicación 25, que comprende además unos apoyos (24) lubricados por agua entre dicho eje (20) y dicha base (12) .

27. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 26, en donde, durante el uso, dicho primer eje de pivote (22) es sustancialmente horizontal.

28. Un dispositivo de captura de energía de olas según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23 o 25, en donde, durante el uso, dicho segundo eje de pivote (27) es sustancialmente vertical.