Convertidor de energía de las olas, flotante, y un procedimiento para mejorar la eficiencia de un convertidor de energía de las olas, flotante.

Convertidor de energía de las olas, flotante, para convertir la energía de las olas en electricidad,

comprendiendo el convertidor de energía de las olas un cuerpo envolvente (2) adaptado para oscilar en respuesta al movimiento de las olas y que se extiende entre un extremo de proa (3) y un extremo de popa (4) con el extremo de proa (3) del mismo adaptado para orientarse hacia las olas cuando está en funcionamiento, una cámara de aire (15) formada en el cuerpo envolvente (2) adyacente al extremo de proa (3) del mismo, un conducto de alojamiento del agua (16) formado en el cuerpo envolvente (2) para alojar agua entrando y saliendo de la cámara de aire (15) a medida que el cuerpo envolvente (2) oscila en respuesta al movimiento de las olas para variar el nivel de agua en la cámara de aire (15), extendiéndose el conducto de agua (16) hacia popa desde la cámara de aire (15) y terminando en una abertura de alojamiento de agua (17) a popa de la cámara de aire, un conducto de alojamiento del aire (21) para alojar aire entrando y saliendo de la cámara de aire (15) en respuesta a la variación del nivel del agua de la misma, y unos medios de conversión (22) para convertir la energía del aire impulsado a través del conducto de alojamiento del aire (21) en respuesta a la variación del nivel de agua en la cámara de aire (15) en energía mecánica de rotación, caracterizado porque están dispuestos unos medios de lastre de proa (35) adyacentes al extremo de proa (3) del cuerpo envolvente (2) para estabilizar el cuerpo envolvente (2).

Convertidor de energía de las olas, flotante, y un procedimiento para mejorar la eficiencia de un convertidor de energía de las olas, flotante

La presente invención se refiere a un convertidor de energía de las olas, flotante.

Los convertidores de energía de las olas para convertir energía de las olas, por ejemplo, la energía de las olas en el mar, en un lago u en otras extensiones de agua en energía mecánica de rotación son conocidos. En general, la energía mecánica de rotación se utiliza para accionar un generador eléctrico para generar energía eléctrica. Dichos convertidores de energía de las olas se dan a conocer en la descripción de patente europea número 0.950.812 de Masuda y otros, la descripción de patente U.S. número 4,741,157 de Nishikawa y la descripción de patente U.S. número 4.858.434 de Masuda, concedida a Nishikawa. Todos dichos convertidores de energía de las olas dados a conocer en estas tres descripciones de la técnica anterior comprenden un cuerpo envolvente que se extiende entre un extremo de proa y un extremo de popa y se encuentra amarrado de manera que el extremo de proa está orientado hacia las olas que se aproximan. El amarre del cuerpo envolvente está dispuesto de manera que el cuerpo envolvente oscila cabeceando en una dirección de proa a popa en respuesta al paso de las olas. Una cámara de aire que se extiende en dirección ascendente se forma en el cuerpo envolvente adyacente al extremo de proa del mismo y un conducto de alojamiento del agua se extiende a popa de la cámara de aire y termina en una abertura que aloja agua en la popa para alojar agua entrando y saliendo de la cámara de aire a medida que oscila el cuerpo envolvente. Un conducto de alojamiento del aire que se extiende desde la cámara de aire aloja aire entrando y saliendo de la cámara de aire a medida que el nivel de agua dentro de la cámara de aire varía como resultado del movimiento oscilante del cuerpo envolvente. Una turbina situada en el conducto de alojamiento del aire es accionada por el aire que pasa a través del conducto de alojamiento del aire en respuesta al ascenso y descenso del nivel de agua en la cámara de aire para accionar un generador eléctrico, que a su vez genera electricidad a partir del movimiento oscilante del cuerpo envolvente. Un material para la flotación está situado a la popa de la cámara de aire, sobre el conducto de alojamiento del agua en los convertidores de energía de las olas de las tres descripciones de patente de la técnica anterior. No obstante, en las dos descripciones de patente U.S. de la técnica anterior, el material para la flotación también está situado extendiéndose hacia delante del extremo de proa del cuerpo envolvente de los convertidores de energía de las olas.

En consecuencia, con cualquiera de los convertidores de energía de las olas amarrados mediante un sistema de amarre adecuado con el extremo de proa del cuerpo envolvente orientado hacia las olas que se aproximan, el paso de las olas hace que el cuerpo envolvente oscile con un movimiento de cabeceo en dirección de proa a popa que a su vez hace que el agua fluya entrando y saliendo de la cámara de aire en cada ciclo de oscilación del cuerpo envolvente a través del conducto de alojamiento del agua. Cuando el agua fluye entrando y saliendo de la cámara de aire, el nivel de agua de la cámara de aire asciende y desciende. Esto tiene como resultado que el aire sea impulsado secuenclalmente hacia afuera y hacia adentro en el conducto de alojamiento del aire. Dependiendo del tipo de turbina utilizada, la turbina gira en la misma dirección Independientemente de la dirección del flujo de aire en el conducto de alojamiento del aire o, de manera alternativa, puede girar únicamente en una dirección en respuesta al aire que está siendo Impulsado hacia el exterior o hacia el Interior en el conducto de alojamiento del aire. En dichos casos, en general, se dispone un sistema de válvulas y los conductos correspondientes a efectos de convertir el flujo en el conducto de alojamiento del aire en las dos direcciones para que fluya a través de la turbina en una sola dirección.

En ciertos casos, los convertidores de energía de las olas descritos en las tres descripciones de la técnica anterior pueden estar dotados de una o más cámaras de aire y de uno o más conductos de alojamiento del agua y, habitualmente, cuando están dotados de más de una cámara de aire, se dotan del correspondiente número de conductos de alojamiento de agua para alojar el agua en las respectivas cámaras de aire correspondientes.

Aún cuando dichos convertidores de energía de las olas actúan para convertir la energía de las olas en energía mecánica de rotación que se puede utilizar para accionar un generador eléctrico para, a su vez, generar electricidad, en general, dichos convertidores de energía de las olas sufren dos serios inconvenientes, en primer lugar, tienden a ser relativamente ineficientes en la conversión de energía de las olas en potencia eléctrica y, en particular, en la conversión de energía de las olas en energía mecánica de rotación y, en segundo lugar, tienden a ser relativamente inestables, en particular, en aguas relativamente turbulentas en que la altura de la ola es relativamente elevada. Aún cuando se ha realizado alguna tentativa en el convertidor de energía de las olas dado a conocer en la descripción de patente europea número 0.950.812 para aumentar la eficiencia de la conversión de la energía de las olas en energía mecánica de rotación, los convertidores de energía de las olas dados a conocer en las tres descripciones de la técnica anterior todavía tienden a ser relativamente ineficientes.

Por tanto, existe la necesidad de un convertidor de energía de las olas que aborde al menos algunos de los problemas de los convertidores de energía de las olas de la técnica anterior y existe también la necesidad de dar a

conocer un procedimiento para mejorar la eficiencia de dichos convertidores de energía de las olas para convertir la energía de las olas en energía mecánica de rotación.

La presente invención está encaminada a proporcionar dicho convertidor de energía de las olas.

Según la invención, se da a conocer un convertidor de energía de las olas, flotante, para convertir la energía de las olas en electricidad según la reivindicación 1, comprendiendo el convertidor de energía de las olas un cuerpo envolvente adaptado para oscilar en respuesta al movimiento de las olas y que se extiende entre un extremo de proa y un extremo de popa, con el extremo de proa del mismo adaptado para estar orientado hacia las olas cuando está en funcionamiento, una cámara de aire formada en el cuerpo envolvente adyacente al extremo de proa del mismo, un conducto de alojamiento del agua formado en el cuerpo envolvente para alojar agua entrando y saliendo de la cámara de aire a medida que el cuerpo envolvente oscila en respuesta al movimiento de las olas para variar el nivel de agua en la cámara de aire, extendiéndose el conducto de alojamiento del agua hacia popa desde la cámara de aire y terminando en una abertura de alojamiento del agua a popa de la cámara de aire, un conducto de alojamiento del aire para alojar aire entrando y saliendo de la cámara de aire en respuesta a la variación del nivel de agua de la misma, unos medios de conversión para convertir la energía del aire, que es impulsado en el conducto de alojamiento del aire en respuesta a la variación del nivel de agua en la cámara de aire, en energía mecánica de rotación, en el que se disponen unos medios de lastre en la proa adyacentes al extremo de proa del cuerpo envolvente para estabilizar el cuerpo envolvente.

En un aspecto de la invención una primera placa estabilizadora se extiende por debajo de la línea de flotación del cuerpo envolvente en una dirección, en general, descendente hacia proa desde el extremo de proa del cuerpo envolvente para controlar el movimiento de elevación y cabeceo del cuerpo envolvente para maxlmlzar la eficiencia de la conversión del movimiento del cuerpo envolvente en el agua en energía utilizable.

Preferentemente, la primera placa estabilizadora se extiende desde el cuerpo envolvente a un nivel por debajo de la línea de flotación. Ventajosamente, la primera placa estabilizadora se extiende, en general, de manera transversal a la dirección de proa a popa del cuerpo envolvente.

En una realización de la Invención la primera placa estabilizadora se extiende desde el extremo de proa del cuerpo envolvente en un ángulo con la vertical en el intervalo de 30° a 60° cuando el cuerpo envolvente está flotando con el conducto de alojamiento del agua situado sustancialmente horizontal. Preferentemente, la primera placa estabilizadora se extiende desde el extremo... [Seguir leyendo]

1. Convertidor de energía de las olas, flotante, para convertirla energía de las olas en electricidad, comprendiendo el convertidor de energía de las olas un cuerpo envolvente (2) adaptado para oscilar en respuesta al movimiento de las olas y que se extiende entre un extremo de proa (3) y un extremo de popa (4) con el extremo de proa (3) del mismo adaptado para orientarse hacia las olas cuando está en funcionamiento, una cámara de aire (15) formada en el cuerpo envolvente (2) adyacente al extremo de proa (3) del mismo, un conducto de alojamiento del agua (16) formado en el cuerpo envolvente (2) para alojar agua entrando y saliendo de la cámara de aire (15) a medida que el cuerpo envolvente (2) oscila en respuesta al movimiento de las olas para variar el nivel de agua en la cámara de aire (15), extendiéndose el conducto de agua (16) hacia popa desde la cámara de aire (15) y terminando en una abertura de alojamiento de agua (17) a popa de la cámara de aire, un conducto de alojamiento del aire (21) para alojar aire entrando y saliendo de la cámara de aire (15) en respuesta a la variación del nivel del agua de la misma, y unos medios de conversión (22) para convertir la energía del aire impulsado a través del conducto de alojamiento del aire (21) en respuesta a la variación del nivel de agua en la cámara de aire (15) en energía mecánica de rotación, caracterizado porque están dispuestos unos medios de lastre de proa (35) adyacentes al extremo de proa (3) del cuerpo envolvente (2) para estabilizar el cuerpo envolvente (2).

2. Convertidor de energía de las olas, flotante, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de lastre de proa (35) están situados a proa de la cámara de aire (15).

3. Convertidor de energía de las olas, flotante, según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los medios de lastre de proa (35) son ajustables para ajustar el peso de los mismos de manera selectiva.

4. Convertidor de energía de las olas, flotante, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los medios de lastre de proa (35) comprenden un depósito de lastre (35) para alojar lastre de agua en los mismos.

5. Convertidor de energía de las olas, flotante, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una parte orientada hacia proa (27) del cuerpo envolvente (2) adyacente al extremo de proa (3) del mismo se inclina en una dirección hacia proa, en general, descendente.

6. Convertidor de energía de las olas, flotante, según la reivindicación 5, caracterizado porque la parte Inclinada orientada a proa (27) del cuerpo envolvente (2) está formada por una parte inferior del cuerpo envolvente (2).

7. Convertidor de energía de las olas, flotante, según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque la parte Inclinada orientada a proa (27) del cuerpo envolvente está situada por debajo de la línea de flotación (19).

8. Convertidor de energía de las olas, flotante, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la parte inclinada (27) orientada a proa del cuerpo envolvente (2) está inclinada con respecto a la vertical en un ángulo en el intervalo de 30° a 60° cuando el cuerpo envolvente (2) está flotando con el conducto de agua (16) situado sustancialmente horizontal.

9. Convertidor de energía de las olas, flotante, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque los medios de lastre de proa (35) están definidos parcialmente por una porción de la parte inclinada (27) orientada a proa del cuerpo envolvente (2).

10. Convertidor de energía de las olas, flotante, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una primera placa estabilizadora (28) se extiende en una dirección, en general, descendente hacia proa desde el extremo de proa (3) del cuerpo envolvente (2) para controlar el movimiento de cabeceo y elevación del cuerpo envolvente (2) para maximizar la eficiencia de la conversión del movimiento del cuerpo envolvente (2) en el agua en energía utilizable, extendiéndose la primera placa estabilizadora (28) desde el cuerpo envolvente (2) por debajo de los medios de lastre (35) y por debajo de la línea de flotación (19) del cuerpo envolvente (2).

11. Convertidor de energía de las olas, flotante, según la reivindicación 10, caracterizado porque, al menos, una segunda placa estabilizadora (30) se extiende en una dirección, en general, de proa a popa desde el cuerpo envolvente (2) y reacciona al movimiento de la ola que pasa por el cuerpo envolvente para mantener el cuerpo envolvente (2) orientado con el extremo de proa (3) del mismo orientada hacia las olas.

12. Convertidor de energía de las olas, flotante, según la reivindicación 11, caracterizado porque, al menos, una segunda placa estabilizadora (30) está situada hacia el extremo de popa (4) del cuerpo envolvente (2) y se extiende en dirección ascendente desde el mismo.

13. Convertidor de energía de las olas, flotante, según cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque unos

medios de flotación (31) están situados a popa de la cámara de aire (15) y por encima del conducto de alojamiento del agua (16) para mantener el cuerpo envolvente (2) flotando sobre el agua.

14. Convertidor de energía de las olas, flotante, según la reivindicación 13, caracterizado porque los medios de 5 flotación (31) se extienden desde una situación a popa de la cámara de aire (15) y termina en un extremo de popa (4) Intermedio entre la cámara de aire (15) y el extremo de popa (4) del cuerpo envolvente (2), estando el extremo de popa (4) de los medios de flotación (31) sustanclalmente curvados vistos en planta.