BE1018688A3 - Boot energie eiland. - Google Patents

Abstract

B.E.I. is een mechanische constructie voor het omzetten van bewegingsenergie van boten op golvan in electrische energie. Kenmerkend is het gebruik van twee kabels bevestigd aan de boeg van iedere boot. Met de meerkabel wordt de boot ter plaatse gehouden, met de trekkabel wordt de kracht overgebracht naar een generator. Het systeem heeft velerlei toepassingen, zowel in de industriële electriciteits- productie als in de pleziervaart. Het systeem laat toe de krachttoevoer te regelen in functie van de golfbeweging. Bij stormweer kan het worden uitgeschakeld. Het aantal te gebruiken boten voor een Boot Energie Eiland is onbeperkt, hun lengte mag varieren, vanaf 5 meter tot 40 meter.

Description

\ BOOT ENERGIE EILAND (b.e.q

De vinding heeft betrekking op een mechanische installatie, dienend voor de omzetting van golf- en deiningsenergie in electrische energie. Het werkingsprincipe berust op het met de golven op en neer bewegen van één of meerdere boten die hun bewegingsenergie afstaan aan een electrische generator.

(fig 1) 1 neerwaartse beweging van de boeg van de boot in het golfdal tussen twee golftoppen; 2 de trekkracht die ontstaat door de neerwaartse beweging van de boot wordt aangewend ; om de generator in beweging te brengen; 3 waterniveau van het water in ballasttank waarmee de boot kan uitgerust worden; B.E.I. is een constructie met metalen balken. Aan die balken worden boten vastgemaakt met één enkele kabel (de meerkabel) aan de boeg van elke boot. De boot gaat mee met de getijden en richt zich met de boeg loodrecht op de golven. Met een (tweede) kabel, de trekkabel, aan de boeg van iedere boot, wordt de trekkracht via een reeks katrollen overgebracht naar een tandwielkast en vervolgens naar een generator.

Verschillende factoren spelen daarbij een rol: voornamelijk het gewicht van de boot, de hoogte en de richting van de golven. Het is de zwaartekracht waarmee de boeg van een boot nagenoeg vertikaal naar beneden duikelt, telkens nadat hij door een golf werd opgetild, die aangewend wordt om de generator in beweging te krijgen.

Kern van de zaak is in de eerste plaats dat deze onuitputtelijke energiebron wordt aangewend; in ondergeschikte orde is het de mechanische installatie B.E.I. waarmee deze bewegingsenergie wordt omgezet in electrische energie.

De grootte van een B.E.i. constructie is afhankelijk van de grootte van de boten die men wil gebruiken en van de plaats waar men het B.E.I. wil stationeren. Het zal later duidelijk worden dat verschillende varianten van het hierna beschreven B.E.I. kunnen bedacht worden, zowel qua constructie als qua overbrenging van de kracht. Zoals gezegd, kern van de zaak blijft dat de bewegingsenergie van de boten op de golven wordt aangewend.

In het hierna beschreven B.E.I. is gekozen voor een B.E.I. met 6 boten van 10 meter lengte.

Het is bestemd voor plaatsing op zee, diepte zeebodem max 7 meter bij LLW (laagste laagwaterstand) en op een 20-tal meter verwijderd van een strekdam, (hier is ter illustratie gedacht aan de buitenzijde van de oostelijke of westelijke strekdam van Zeebrugge). Dit B.E.I. is zelfdragend dwz: de ganse constructie kan door de 6 boten worden gedragen en alzo bij kalme zeegang worden versleept naar een andere locatie of naar de binnenhaven.

Dit B.E.I. is dermate geconstrueerd dat het via voldoende grote botenhelling in en uit het water kan worden gehaald. Door deze keuzes krijgt deze illustratie-B.E.1. volgende Λ afmetingen: lengte 30 meter, breedte 15 m, hoogte op de grond 15 m.

(fig 2: B.E.I. in werking en flg 3: B.E.I.-constructie illustratie zonder boten)

Waarom met 6 boten?

De neerwaarse trekkrachtbeweging van de boeg van een boot duurt gemiddeld twee seconden. Gemiddeld komt er om de 12 seconden een nieuwe golf. De positie van de boten in het B.E.I. is zodanig verdeeld dat de boten niet gelijktijdig door éénzelfde golf worden opgetild. Er worden dus meerdere boten aangewend (in dit geval 6) om de totale trekkracht te verdelen over verschillende tijdstippen. Alzo wordt bijgedragen tot een harmonieuzere en continue aandrijving van de as van de generator, (denk aan een 6-cylinder motor waarbij de iedere cylinder om beurt kracht levert)

Waarom plaatsen in de onmiddellijk omgeving van een strekdam?

Daarvoor zijn verschillende redenen. Bij plaatsing in volle zee dient men er rekening mee te houden dat de wind (en dus de golven) uit alle mogelijke richtingen kan komen. De boten moeten de golven loodrecht aansnijden. Ze moeten aldus 360° kunnen draaien om hun meerkabel hetgeen leidt tot een veel grotere B.E.I.constructie. Bovendien moet dan een ander type meer-trekkabel-houder worden gebruikt zodanig dat meer- en trekkabel niet met elkaar verward geraken.

Door het B.E.I. in de nabijheid van een strekdam te plaatsen volstaat het dat de boten 90° kunnen draaien om de golven loodrecht te kunnen opvangen. De invloed van de strekdam zorgt ervoor dat enkel een beperkt aantal golfrichtingen mogelijk is, bv vanuit Noord-Oost tot Noord-West = 90°. Golfbewegingen vanuit andere richtingen zijn op die locatie niet mogelijk.

Onder invloed van wind, eb- en vloedwerking, en stromingen zal het ideale golflandschap (dat er om de 12 meter een evengrote golf komt aangerold) soms vertaald worden in een woelige zee. Dit doet geen afbreuk aan de werking van het B.E.I. De boten zijn dermate vastgemaakt dat zij schokken, veroorzaakt door woelige golfslag, kunnen opvangen.

De diepte van de zeebodem bij LLW in de omgeving van de strekdam Zeebrugge varieert tussen 4 en 6 meter. De geïllustreerde B.E.I. is functie daarvan getekend. Evenals in functie van het maximaal mogelijk getijdenverschil ( 5,50 meter) op die plaats.

Door de onmiddelijke omgeving van de strekdam kan de aan- en afvoer van electriciteit tussen B.E.I. en vasteland bovenwater gebeuren. De electriciteitskabels komen te liggen op een loopbrug vanaf het vasteland ofwel via een loopbrug vanaf het B.E.I.

Bij stormweer kan het B.E.I. buiten werking worden gesteld. Toch zal dit slechts in de ongunstigste omstandigheden (combinatie windkracht - windrichting) nodig zijn. De invloed van de nabijheid van de strekdam is dermate dat reuzegoiven zijn uitgeslotenen en dat bijgevolg B.E.I. nagenoeg altijd operationeel blijft.

Waarom moet een B.E.I. zelfdragend zijn (zelf kunnen drijven) en waarom moet het uit het water kunnen gehaald worden?

Dit is een optie. In principe is die mogelijkheid niet nodig. Men kan evengoed een niet verplaatsbare B.E.I. op een vaste locatie installeren. Hier is in de eerste plaats gedacht aan de kosten voor onderhouds- en herstellingswerken. Het is gemakkelijker deze aan land uit te voeren. Het kunnen verplaatsen zelf laat toe dat het B.E.I., op de locatie zelf, uiterst precies kan worden neergezet en dat correcties kunnen worden aangebracht.

Vanwaar het idee van een B.E.I. ?

De meestën onder ons zijn al wel eens met een plezierboot op zee geweest. Als je je dan laat dobberen op de golven gaat de boot op en neer. Leg je de boeg van de boot loodrecht op de golven dan zal die boeg een op en neerwaarse beweging maken. Wind en stroming buiten beschouwing gelaten blijft de boot op dezelfde plaats liggen en glijden de golven onder de boot door.

Bij windkracht 2 tot 3 Bft zal de punt van de boeg al eens een hoogteverschil maken van twee meter. Bij windkracht 6 à 7 Bft kunnen er al eens hoogteverschillen bij zijn van 3 à 4 meter. De neerwaarse beweging van de boeg duurt ongeveer twee seconden. Het is een versnellende beweging, vertrekkend van "nul" km/u naar een topsnelheid van 2,7 à 3,6km/u (0,75 à l,00m/sec) die vervolgens weer wordt afgeremd naar "nul" km/u. Er worden dus geen bruuske trekkrachten op de installatie uitgevoerd. Gemiddeld komt er om de 10 à 12 seconden komt een nieuwe golf aangerold.

Het loonde dus wel de moeite om eens na te denken hoe die enorme kracht waarmee de boeg van een boot naar beneden duikelt kon opgevangen worden om om te zetten in electrische energie.

Hoe houden we die boot op zijn plaats?

Op iedere boot wordt een "meer-en trekkabelhouder" gemonteerd, (fig 4) Eén kabel, de "meerkabel", wordt vertikaal opgespannen tussen twee evenwijdige en boven elkaar liggende balken van het B.E.I. De meerkabel glijdt vrij door de "meer-en trekkabelhouder" langs inox-diabolo geleiders die kunnen roteren. De boot kan stijgen en dalen met de getijden. Aan beide uiteinden van de meerkabel bevindt zich een "landvastveer". Deze laten toe schokken van de boot op te vangen. De meerkabel wordt na een schok door de landvastveren terug in zijn vertikale positie gespannen en trekt de boot, via de "meer- en trekkabelhouder, terug in zijn ideale positie om de volgende golf op te vangen, (fig 5: de meer-en trekkabelhouder kan open scharnieren om de boten los te maken) en fig 6 1 fixeerbare en verschuifbare landvastveer 2 meer-trekkabelhouder op de boeg van de boot 3 landvastveer; fungeert als schokdemper ; door schokbeweging van de boot wordt de meerkabel schuin getrokken; de spanning van de veren zorgt ervoor dat de kabel terug in vertikale lijn komt en de boot wordt meegetrokken;)

Vermits de meerkabel aan de top van de boeg trekt zal de boot zich vanzelf loodrecht op de golfrichting richten. Wind- en stromingen kunnen wel afwijkingen veroorzaken en om die reden worden aan de achtersteven van iedere boot één of twee touwen bevestigd. Die touwen worden voorzien van touwschokdempers (of kleinere landvastveren). De touwen worden vastgemaakt aan een vlotter (fig 7B) rond de hijspaal. De touwen verhinderen dat de achtersteven van de boot een maximale uitwijking overschrijdt (en bv geen 360° rond de meerkabel kan draaien). Zonder deze (veiligheids)touwen zou in bepaalde posities een boot tegen een hijspaal of tegen een andere boot kunnen botsen.

Bij zeer kalme zee, 1 à 2 Bfrt, brengt de beweging van de zee, door combinatie van stroming, getij en weinig wind, de boeg van de boot 30 à 40 cm in beweging. In die omstandigheden kan eigenlijk niet worden vastgesteld uit welke richting de golven komen, maar dat de boten op en neer bewegen is een vast gegeven. De touwen achteraan de boot zullen de boten onderling min of meer evenwijdig houden.

In deze kalme weersomstandigheden zijn kan men de bewegingen van de boot moeilijk in een vast patroon gieten. De bewegingen zijn onregelmatig, soms 3 of 4 kleinere snel na mekaar, dan een grotere.....doch dit doet geen afbreuk aan het B.E.I.- principe. Iedere beweging ontwikkelt kracht en wordt opgevangen. Na iedere beweging moet de boeg zakken waardoor de aandrijfas in beweging komt.

Waarom met "BOTEN" en niet met een ander drijvend lichaam ?

Gewoonweg omdat ze reeds bestaan en hun vorm aangepast is aan de opvang van de golven.

Meest geschikt is een boot met een boeg met diepe V-vorm die naar achteren toe overloopt in een plattere V-vorm. Door de scherpe V-vorm vooraan zal de boot bij de neerwaarse beweging dieper door het water klieven waardoor de trekbeweging langer wordt. De plattere bootbodem achteraan zorgt er dan weer voor dat de op-en neerwaarse beweging van de achtersteven van de boot tot een minimum worden herleid. De amplitude (hoogteverschil tussen op-en neer) van de achtersteven is dus veel kleiner dan de amplitude die de boeg maakt. Een golf wordt eerst door de voorsteven gekliefd (fungeert als golfbreker) en diezelfde golf is daardoor vlakker geworden als zij onder de achtersteven van de boot door rolt.

In principe zou men een tweede trekkabel aan de achtersteven van de boot kunnen bevestigen doch dit scenario is hier bewust buiten bechouwing gelaten. Het doet geen afbreuk aan de werking van het principe van B.E.I. Bij deze illustratie B.E.I. wordt enkel de op-neer beweging van de boeg van de boot benut.

De amplitude (van de voorsteven) kan wel versterkt worden. In de navolgende tekeningen kan men zien dat iedere boot voorzien is van een ballasttank. Deze wordt ongeveer half gevuld met water. ( fig 7A )

Bij iedere op-neer beweging van de boeg van de boot zal het ballastwater in de tank naar achter en naar voren lopen. De vorm van de ballasttank is zodanig dat bij de neerwaartse beweging van de boeg extra ballast aan de voorsteven van de boot wordt gegeven. Bijna al het water in de ballasttank loopt in die ballasttank naar voren. Als de boeg omhoog komt zal het water in de ballasttank terug naar achteren lopen doch omwille van de vorm van de ballasttank zal de ballast meer worden verdeeld over de ganse lengte van de boot. De op-neer beweging van de achtersteven van de boot is veel kleiner dan die van de voorsteven.

Bevestiging van de trekkabel, overbrenging van de trekkracht.

De trekkabel wordt met een snelkoppeling aan de "meer-trekkabel-houder" bevestigd.

Gemiddeld wordt om de twaalf seconden een trekkrachtbeweging herhaald. Voor de illustratie B.E.I. (fig 8 1; kettingbehuizing niet getekend) met boten van 10 meter lengte en een ballasttank mag men gemiddeld 2000 à 3000 kg trekkracht per boot rekenen.

Na 2 seconden trekken gaat de boeg van de boot terug omhoog in aanloop naar de ' volgende golf.

Bij een fiets maakt de aandrijfketting een gesloten circuit (ze loopt over twee tandwielen).

Bij B.E.I. is de ketting open (ze loopt over één tandwiel). In de B.E.I. situatie wordt de trekkabel gespannen gehouden, aan het ene uiteinde door de vallende boeg, aan het andere uiteinde door een tegengewicht.

De trekkabel loopt via katrollen over/onder ijzeren balken. Voor de aandrijving van de assen is geopteerd voor kettingaandrijving. Enerzijds omdat een ketting niet gaat doorslippen (en een kabel mogelijk wel) ; anderzijds omdat aandrijftandwielen met vrijloop (achteruit) bestaan.

Dit betekent dat de trekkabel op de plaats waar de as wordt aangedreven dient over te gaan in ketting; de ketting gaat vervolgens terug over in kabel die verder loopt naar het tegengewicht. De krachtoverbrenging kan best een vergelijking doorstaan met de aandrijving van een fiets. Veronderstel dat je om de paar seconden een halve slag zou duwen met je rechter been. Na iedere duw maal je met de kettingvrijloop achteruit en breng je rechterbeen terug naar boven.

De lengte van die ketting is afhankelijk van de mogelijke vertikale verplaatsing van een boot in het B.E.I. Zowel in de laagst mogelijke positie van een boot als in zijn hoogst mogelijke positie dient de ketting over het kettingaandrijfwiel te lopen. Bij het illustratie B.E.I. moet de ketting 10 meter lang zijn. Maximale vertikale verplaatsing van een boot +- 8 m + aan weerszijden +-1 meter veiligheidsmarge.

Zoals bij een fiets loopt de ketting horizontaal en rondt het kettingaandrijfwiel (met vrijloop) op de as over 180 graden. Bij een fiets is horizontale bovenloop van de ketting het deel dat trekkracht opvangt, het onderste deel van de ketting (de terugloop) is ontspannen.

Bij B.E.I. is het het onderste horizontale deel van de ketting dat de trekkracht van de boot opvangt en het kettingtandwiel aandrijft. De terugloop van de ketting na ronding van het aandrijftandwiel ligt juist boven het onderste deel van de ketting op een afstand gelijk aan de diameter van aandrijfkettingwiel (in casu 20 cm). De terugloop ketting gaat over in kabel en wordt opgespannen gehouden met een tegengewicht. ( fig 9 )

In de laagst mogelijke positie van een boot zal het onderste horizontale deel van de ketting ongeveer negen meter lang zijn en het bovenste horizontale deel één meter. Omgekeerd, in de hoogst mogelijke positie van de boot zal het onderste horizontale deel van de ketting één meter zijn en het bovenste horizontale deel 9 meter. ( fig 10 - Kettingstanden ) A boot in hoogst mogelijke positie in B.E.I. (vloed) B boot ongeveer in midden C boot in laagst mogelijke positie (eb) (a) kabel naar tegenwicht (b) kabel naar boot

Om doorzakken van de lange horizontale kettingen te verhinderen worden zowel het bovenste als het onderste deel van de ketting ondersteund. De ketting ligt op een metalen plaat met kettinggeleiders. Kettingen en aandrijfwielen zitten in een volledig gesloten behuizing bovenop B.E.I. en worden alzo afgeschermd van regen,wind, zeewater....

Op de tekeningen is die behuizing niet volledig gesloten getekend zodat men een duidelijker beeld van de aandrijving krijgt. ( fig 11 en fig 12 en fig 14 (1) trekkabel boot (2) naar aandrijfas generator: kabel gaat over in ketting (3) kabel terug van aandrijfas generator (4) kabel naar tegengewicht (5) ondersteunplaat onderste ketting (6) ondersteunplaat bovenketting

Bij het illustratie B.E.I. met 6 boten is aan weerszijden van de tandwielkast een as met elk 3 kettingaandrijfwielen. Op iedere as wordt een vliegwiel gemonteerd om het draaien homogener te laten verlopen. Boven de tandwielkast staat de generator gemonteerd, fig 13

De tegengewichten, één per boot, hangen naast mekaar in het midden van de B.E.I. Ze hangen aan een katrolwiel. ( flg 8 en fig 9 ) Daardoor wordt de tegentrekkracht gehalveerd doch ook de afstand van de vertikale verplaatsing wordt gehalveerd. De tegengewichten dienen dermate geplaatst dat zij niet met het water, niet met elkaar of niet met de boten in aanmerking kunnen komen. Het halveren d.m.v. een hangkatrol voorkomt snelle bruuske bewegingen van het tegengewicht en beperkt hun slingeren bij wind. In principe kunnen ze dus ook bovenop de B.E.I. constructie worden geplaatst.

Beveiliging bij stormweer ( fig 15 en fig 16 )

Op de metalen balk boven iedere boot bevinden zich twee electrische lieren. Met afstandsbediening worden de boten in hun hoogst mogelijke positie gebracht. D.w.z: een drietal meter boven HHW (hoogst mogelijke waterstand). De boten hangen dus veilig boven het water. Zelfs golven van 3 meter hoogte kunnen de boot niet raken. Het B.E.I. wordt dus buiten werking gesteld. De waterballasttanken laten we leeglopen alvorens de boten uit het water te hijsen.

Fig 15 (1) bij zware zeegang wordt B.E.I. buiten werking gesteld (2) horizontale en dwarse waterdoorsnede (3) twee electrische lieren hijsen de boot boven waterniveau

Constructie van dit illustratie B.E.I. : gebouwd voor op zee, kan zelf drijven en worden versleept, kan op een brede botenhelling uit het water worden gehaald, de boten vangen de golven loodrecht op uit eender welke richting binnen een bepaalde hoek van 90°

Stel even: een boot, stevig vastgemaakt op een aanhangwagen, op een botenhelling. De aanhangwagen wordt in het water gereden, zodanig diep dat de boot gaat beginnen drijven. De aanhangwagen, weliswaar helemaal onder water, hangt aan de boot. Het draagvermogen van de boot is immers een veelvoud van het gewicht van de aanhangwagen. Stel nu dat we 4 hijspalen met daarin een hydraulische piston aan de aanhangwagen zouden bevestigd hebben. We verslepen de boot naar dieper water. We laten de hydraulische pistons hun werk doen; de hijspalen komen op de (zee)bodem terecht en stuwen de aanhangwagen met boot omhoog tot de aanhangwagen boven water komt. Nu worden de bevestigingen van de boot aan de aanhangwagen losgemaakt. We laten de hydraulische hijspalen terug zakken tot de aanhangwagen 2 meter onder LLW (laagst mogelijke waterpeil) staat. De boot is los van de aanhangwagen en blijft drijven. De aanhangwagen is voldoende diep onder water zodat de boot tijdens zijn bewegingen niet in aanraking kan komen met de aanhangwagen.

Het drijven van het B.E.I. is op dit principe gebaseerd. Bij het illustratie-B.E.I. hebben de 6 boten (van 10 meter lengte) samen een draagvermogen van minimum 90.000 kg, ruimschoots voldoende om de ganse B.E.I. constructie te kunnen dragen. We beschouwen het onderste deel van de B.E.I-constructie als een verzameling van 6 aanhangwagens met boten. De constructie wordt gedragen door 6 hijspalen met hydraulische pistons.

( fig 17 1 hijspaal in uitgeschoven stand 2 hijspaal in ingeschoven stand )

De hydraulische piston ( fig 18 1 piston wordt bevestigd bovenaan in buitenhijspaal 2 binnenpaal schuift uit buitenpaal naar beneden; buitenpaal gaat omhoog ) wordt gemonteerd bovenin het bovenste deel van de hijspaal. De binnenste vierkantbuis kan tot 6 meter uit de buitenvierkantbuis worden geduwd. Aan de onderkant van de binnenpaal is een bodemplaat ( fig 19 ) gemonteerd, dermate dat die plaat onder een kleine hoek kan scharnieren. De plaat zal alzo op zijn volledige oppervlakte steunen bij licht hellende bodem.

Onder die platen is een klein zwaar wiel gemonteerd. Die wielen laten toe dat de B.E.I.-constructie op een botenhelling kan rollen en dus uit het water kan worden getrokken. In zee worden die wielen gewoon weggedrukt in het zand tot de constructie op de bodemplaten steunt.

Het vastmaken van de boten aan de illustratie-B.E.I. is hier getekend met 4 afzonderlijke handlieren per boot. ( fig 20 ) De bevestingsmethode is van ondergeschikt belang. Ondanks haar omslachtigheid biedt deze methode een stevige verankering. Een alternatieve verankerings waarbij gebruikt gemaakt wordt van de twee electrische lieren per boot (zie rubriek "beveiliging bij stormweer") is eveneens een oplossing.

Grosso modo bestaat het illustratie B.E.I. uit drie verzamelingen van metalen balken: nl: 1. De vertikale hijspalen (iedere hijspaal bestaande uit een bovenbuis met piston en een naar beneden uitschuifbare binnenbuis) 2. De onderste verzameling van evenwijdiglopende metalen balken ( de verzameling aanhangwagens) waaraan de boten kunnen worden vastgekoppeld. We noemen deze verzameling A (fig 21 ) 3. De bovenste verzameling van evenwijdiglopende metalen balken, verzameling B.

( fig 21 ) Deze is een kopie van verzameling A. Bovenop B wordt de krachtoverbrenging en de generator geïnstalleerd.

Verzameling A en verzameling B zijn vastgemaakt aan de buitenbuizen van de hijspalen. De afstand tussen A en B is vast. Tijdens het hijsen gaan A en B gelijktijdig omhoog/omlaag.

(fig 21) verzameling A: variabele hoogteinstelling met hijspalen, aanpasbaar aan de diepte van het water. Indien B.E.I. operationeel, dient A opgehesen tot 2 meter onder de laag-laagwaterlijn. Verzameling B: vaste afstand tussen A en B te construeren in functie van het niveauverschil igv de getijden + 2 meter veiligheidsmarge; de boten mogen tijdens de golfbewegingen mekaar of de constructie niet kunnen raken.

Fasen van het in werking stellen van het illustratie-B.E.I.

1. B.E.I. op betonnen botenhelling. Hijspalen in laagste positie. Boten vastgemaakt aan A. ( fig 22 ) 2. B.E.I. wordt in het water gereden. De boten drijven en dragen de ganse B.E.I.-constructie.(fig 23) 3. B.E.I. wordt bij kalm weer en laag tij versleept naar locatie op zee, in casu +-15 meter van strekdam.

4. Positionering B.E.I. zodanig dat de boeg van de boten de golven loodrecht kan aansnijden.

5. Hijspalen uitzetten tot A (fig 24) boven het waterpeil staat, (tijdelijke aanlevering van electrische stroom voor deze actie via kabel vanaf vasteland of vanop de sleepboot) 6. Boten losmaken van A en waterballasttanks vullen. Aan de achterzijde worden de boten met 1 of 2 touwen per boot vastgemaakt aan een vlotter rond de achterste hijspalen. Daardoor wordt verhinderd dat de boten met mekaar of met een hijspaal in aanraking zou komen. ( fig 8 ) 7. Hijspalen laten zakken tot A ongeveer 2 meter onder LLW is. De boten drijven.

8. Loopbrug vanaf oever naar B.E.I. of vanaf B.E.I. naar oever. Stroomkabels + generatorverbinding naar oever inpluggen. ( fig 24 )

Locatie B.E.I. - iets over de golfrichting ( fig 25 )

Aan het strand komen de watergolven altijd mooi evenwijdig aan, zelfs indien de richting van de wind haaks op de richting van de golven staat. Veronderstellen we dat we bij deze haakse wind, per boot, vanaf het strand recht in zee, een vaarkoers aanhouden loodrecht op het strand. In het begin worden de golven loodrecht aangesneden. Naarmate we in dieper water terecht komen worden de golven schuin aangesneden omdat de richting van de golven geleidelijk aan gaat samenvallen met de richting van de wind. De watergolven aan de kust zijn evenwijdig omdat zij, naarmate ze het strand naderen, in ondieper water terechtkomen.

Neem bv één en dezelfde golf over een afstand van 500 meter van punt A naar punt B.

Omdat punt A zich bv in 3 meter diep water bevindt en punt B in 5 meter diep water, wordt de golf door de zeebodem meer gebroken (of afgeremd) aan de de zijde waar het slechts 3 meter diep is. Daardoor wordt de snelheid van de golf aan punt A meer afgeremd. De 500 meter lijn komt steeds evenwijdiger te liggen met de kustlijn. Tegelijkertijd wordt de golflengte, de afstand tussen twee golftoppen, kleiner omdat de golfsnelheid (de snelheid waarmee de golftop zich verplaatst) kleiner wordt. Men kan dit een beetje beschouwen als filevorming bij golven. De frequentie (het aantal golftoppen per tijdseenheid) neemt toe .

Het illstratie B.E.I. is zodanig gelokaliseerd nabij de strekdam dat er geen andere golven zijn dan deze die uit de richting bv tussen NW tot NO 90° komen.

B.E.I.'s die meer windrichtingen aankunnen vergen een constructie die daaraan is aangepast.

(fig 25) DIEP: +4 meter: de golven volgen de richting van de wind; de golfsnelheid wordt afgeremd omdat ze botsen tegen de steeds minder diepe bodem; de golven breken.

ONDIEP: 2 meter: de golven bereiken het strand evenwijdig.

Varianten van B.E.I

Hierna volgen een viertal toepassingen van B.E.I. In vergelijking met het illustratie B.E.I. zijn er een aantal afwijkingen en/of alternatieven: nl; 1. Soms is geen hijsinstallatie.

2. De trekkabel: hier wordt enkel gebruik gemaakt van stalen kabel als trekkabel (de kabel gaat dus niet over in ketting en vervolgens terug in kabel)

De trekkabel loopt een aantal keren rond een groeventrommel. De groeventrommel wordt gemonteerd op de aandrijfas. De groeventrommel heeft, zoals het aandrijfkettingwiel van een fiets, een (achteruit) vrijloop. ( fig 26 ) 3. Het tegengewicht aan de trekkabel wordt vervangen door een oprolhaspel. ( fig 26 ) VARIANT 1 B.E.I. vaste installatie met zware boten ( fig 27 )

Stel dat we gebruik willen maken van oudere vissersboten die uit de vaart zijn genomen. De boten worden geplaatst op een locatie dicht bij een strekdam of kaaimuur. De locatie is zodanig gekozen dat bij zware stormen de golfslag toch nog enigszins binnen de perken blijft. Deze B.E.I. heeft immers geen hijsinstallatie om de boten boven het water te laten hangen. Indien orkaanweer wordt verwacht kunnen de boten worden losgemaakt en tijdelijk naar de haven worden versleept.(ofwel dienen ze individueel te worden voorzien van een hijsinstallatie zodat ze uit en boven het waterniveau staan)

Vanaf de strekdam vertrekt een stevig verankerde en ondersteunde giek tot een 30-tal meter boven het zeewater.

(fig 27) (a) stalen giek: buis van 60 cm x 80 cm (b) touw: verhindert dat de boot achteraan meer dan 90° naar links of naar rechts drijft

De generator, de aandrijfas(sen) en tandwielkast bevinden zich op de oever. De overbrenging van de kracht gebeurt met een lange stalen kabel rechstreeks naar de oever. De trekkabel vertrekt vanaf de meer-trekkabelhouder aan de boot. Hij loopt langs de onderkant van de giek over diverse kabelwielen naar de kabelgroeventrommel met haspel die op het vasteland staan verankerd.

De meerkabel is bovenaan vastgemaakt aan de giek. Er is geen landvastveer. De meerkabel loopt door de meerkabelhouder aan de boot. De meerkabel wordt opgespannen gehouden door er een zwaar gewicht aan te bevestigen. ( fig 28 ) Dit gewicht bevindt zich onder water juist boven de zeebodem. Als de boot door een golf uit positie wordt getrokken zal de kabel, door het gewicht, terug zijn vertikale positie innemen en de boot meetrekken. De grootte van het gewicht mag geraamd worden op 1/10 van het gewicht van de boot, te vermeerderen met het gewicht van de door het gewicht verplaatstse hoeveelheid water.

( fig 29 ) illustreert een voorbeeld met 4 (vissers)boten. De lengte van de boten is +- 23 meter. Het gewicht is 30 ton per boot. De trekkabel van iedere boot drijft via een kabelgroeventrommel de as van de generator aan. De gieken, op hun hoogste punt 10 meter boven HHW, reiken tot 30 meter over het water en staan op 30 meter van mekaar verwijderd. De boten gaan mee met de getijden en kunnen t.o.v. de meerkabel 90° naar links of naar rechts draaien. Een touw aan de achtersteven van iedere boot verhindert dat de boot meer dan 90° draait (en volledig rond de meerkabel zou kunnen draaien) NB: het is mogelijk om de amplitude van de trekbeweging te vergroten. Dit kan door de meer- en trekkabelhouder te bevestigen op een stevige constructie op de boeg van de boot.

( fig 30 ) (A) = hydraulisch uitsehuifbare balk. Met een boot van 10 meter lengte, waarbij de meer- en trekkabelhouder drie meter voor de boeg wordt geïnstalleerd, wordt de amplitude met 70% vergroot. M.a.w. als in dezelfde (weers)omstandigheden bij één golf de boot één meter aan de trekkabel trekt, met de meer- en kabelhouder op de top van de boeg gemonteerd, dan zal de boot 1,70 meter aan de kabel trekken met de meer- en trekkabelhouder 3 meter voor de boeg gemonteerd. Idealiter zou zijn dat de positionering van de meer- en trekkabelhouder hydraulisch en van op afstand regelbaar is. Zo kan dit hefboomeffect aan de weersomstandigheden worden aangepast.

VARIANT 2 B.E.I. als yachthaven voor pleziervaart

Daarbij wordt er van uitgegaan dat op iedere boot een standaard "meer- en trekkabelhouder" met snelkoppeling is bevestigd. Het B.E.I. heeft geen hydraulische hijsinstallatie. Iedere boot meert aan bij een paal. Aan die paal zijn bevestigd: enerzijds de (trek)kabelgroeventrommel met erboven de oprolhaspel, en anderzijds de meerkabel met landvastveer.

De paal staat stevig verankerd in de bodem. ( fig 31 ) Het andere uiteinde van de meerkabel, met landvastveer onder water, is eveneens verankerd aan een betonblok in de bodem. De achtersteven van de boten zijn vastgemaakt aan een verankerde boei (gebruikelijk in de pleziervaart).

In de demo B.E.I.yachthaven staan alle palen op vier meter van mekaar. ( fig 32 ) De aandrijfas is een aaneenschakeling van stukken aandrijfassen die de groeventrommels met elkaar verbinden.

Het is niet noodzakelijk dat de palen, zoals in de tekening, op een rechte lijn worden geplaatst. De palen kunnen ook in een boog liggen. Dit is kan zeer nuttig zijn indien met de bocht van een baai wil volgen. Desgevallend dienen de aandrijfassen aan de groeventrommels te worden gekoppeld met een knikverbinding (cardanas) ( fig 33 en 34 )

Bij dit B.E.I. kunnen tevens zeilboten met staande mast worden gemeerd. Er zijn immers geen bovenliggende horizontale B.E.I.- balken die met de mast in aanraking kunnen komen.

( fig 35 en 36 ) VARIANT 3 B.E.I. waarbij de boten 360° omheen meerkabel kunnen draaien

Deze B.E.I. variant kan geplaatst worden in volle zee of op een locatie in de nabijheid van een oever/ strekdam. Vermits de boten 360° kunnen draaien mogen de golven uit eender welke richting komen aangerold. De constructie van dit B.E.I. is gebaseerd op een werkplatform met vier hydraulische hijspalen. Het werkplatform heeft de vorm van een polygon (in casu met 8 zijden (fig 37 ) waarop gieken worden gemonteerd. De krachtoverbrenging is hier getekend met kabelgroeventrommels en kabeloprolhaspels. De generator staat centraal op het werkplatform. Uiteraard kan men hier ook opteren voor krachtoverbrenging waarbij de kabel overgaat in ketting (cfr illustratie- B.E.I) en tegengewichten.

(fig 37) 1 de boten volgen altijd de golfrichting 2 geïmproviseerde bewegingscirkel van de boot die 360° kan draaien omheen zijn meertouw 3 hijseiland met gieken en generator

Het B.E.I. ( fig 38 ) kan drijven en dus worden versleept naar een andere locatie. De boten kunnen mee worden versleept of kunnen individueel worden losgemaakt en aangesloten. Éénmaal op de locatie wordt het platform tot een 5-tal meter boven HHW gehesen. Om de stabiliteit van het B.E.I. te vergroten kan het hijseiland deels met water worden gevuld.

Bij deze B.E.I dient wel gebruik te worden gemaakt van een ander type "meer-trekkabel-houder" . Vermits de boot met trekkabel 360° om de meerkabel moet kunnen (blijven) draaien zouden meer-en trekkabel met elkaar verwrongen geraken. Deze meer-trekkabel-houder, bevestigd op de boeg van de boot, bestaat uit een cirkelvormige buis. In het middelpunt van de buis komt de diabolo-meerkabelgeleider. ( fig 39 fig 40 en fig 41 )

De cirkelvormige buis is een hangrail-systeem....of beter genoemd een trekrailsysteem want de buis heeft over haar ganse cirkelvormige lengte een sleuf aan de bovenzijde. De rail zit in de cirkelvormige buis en op die rail rijdt de aanknopingstrein van de trekkabel. Vermits steeds aan de trekkabel wordt getrokken zal de trein op een kontante positie blijven t.o.v. het B.E.I. (fig 38) de trekkabeltrein van iedere boot staat altijd in de richting van het B.E.I;

De rail, de cirkelvormige buis, is bevestigd op de boeg van de boot en draait wel mee met de richting van de boot. De meerkabel staat centraal gespannen.

Fig 42 verduidelijkt dat de richting van de trekkabeltrein konstant blijft t.o.v. de trekkabel en dus steeds naar het B.E.I. gericht staat. De boot met rail daarentegen kan vrij rond de meerkabel draaien. Vermits de meerkabel wordt opgespannen met een zwaar gewicht kan de boot schokken opvangen. De meerkabel zal steeds zijn vertikale positie weer innemen en de boot meetrekken.

Fig 42 (a) de trekkabel houdt de trekkabeltrein konstant naar het B.E.I. gericht (c) zwaar gewicht om de meerkabel gespannen te houden

Fig 43 illustreert dit B.E.I. in werking.

In geval van stormweer wordt het B.E.I. buiten werking gesteld. De boten dienen individueel te worden losgekoppeld en naar veiliger oorden te worden versleept. De trekkabel kan met snelkoppeling worden losgemaakt. Om de boot van de meerkabel los te koppelen is wel kraanwerk vanaf een onafhankelijke boot nodig. De gewichten aan de meerkabel dienen uit het water te worden gehesen en losgemaakt van de kabel. Vervolgens kan de meerkabel uit de "meer-en trekkabelhouder" worden getrokken, (ofwel worden de boten individueel van een hijsinstallatie voorzien zodat ze tot boven het waterniveau worden getild)

Het energietransport van het B.E.I. naar land dient te gebeuren via een kabel op of onder de zeebodem.

Een optie is dat dergelijk B.E.I. wordt geplaatst in de nabijheid van een windmolenpark en dat de geproduceerde stroom mee getransporteerd wordt via de reeds aanwezige kabel van dit park.

Een andere optie is dat dit B.E.I. wordt geplaatst op een 100-tal meter van een strekdam of op een 100-tal meter van het strand. Afhankelijk van de gebruikte boten zal het niet nodig zijn om bij stormweer het B.E.I. buiten werking te stellen. In ondiepere zee,(6 à 12 meter)en naar het strand toe, zullen de golven nooit zo hard toeslaan als in volle zee. Desgevallend is het mogelijk om de electriciteitskabel voor het transport naar land over de zeebodem te leggen.

Een andere optie is vlotters aan de kabel te bevestigen en hem met boeien af te bakenen. In dit laatste scenario is het mogelijk het B.E.I. bij stormweer te verplaatsen (zonder de boten los te koppelen). Vermits de transportkabel tussen B.E.I. en land drijft, wordt hij gewoon mee gesleept.

Nog een andere optie is dat men voor dit B.E.I. twee vaste locaties bepaald; één in volle zee, de andere op een bij stormweer veiligere plaats. In de nabijheid van die twee plaatsen worden een paal geplaatst. Bovenop die paal komt, afgeschermd voor zee, weer en wind, het stopkontakt waaraan het B.E.I. wordt ingeplugd. De palen zijn via een ondergrondse zeekabel met de oever verbonden.

VARIANT 4 B.E.I. mini-uitvoering ( fig 44 en fig 45 )

Het is de bedoeling met deze B.E.I electriciteit op te wekken uit zeer kleine bootbewegingen. Het systeem kan toegepast worden aan kades of in yachthavens waar de boten niet doodstil liggen.

De boten zijn op de klassieke manier aangemeerd en hebben bij deze B.E.I. geen meerkabel. Er is enkel een trekkabel die de kleine boegbeweging overbrengt naar een alternator of dynamo.

De trekkabel wordt met snelkoppeling aan de boeg of achtersteven vastgemaakt. Om de trekkabel gespannen te houden wordt gebruik gemaakt van een zelfoprollend kabelhaspel. De alternators van alle boten samen zorgen voor de oplading van een centrale batterij. Die batterij levert stroom voor bv de verlichting van de kade.

Het is dus een B.E.I. zonder generator.

(fig 44) op een plaats met een hoge kademuur kunnen de alternators aan de kademuur worden bevestigd (fig 45) illustratie met een lage kademuur. De dragers van de alternators staan gemonteerd op de kademuur zelf. De verlichtingspalen kunnen mede geïntegreerd worden. Er is geen generator. De centrale batterij, bedrading e.d. zijn ingewerkt in de kademuur.

VARIANT 5 B.E.I. Industrieel (fig46 en fig47 )

De constructie van dit B.E.I. is gebaseerd op een grote havenkraan. Het bovendeel kan 360° draaien op de poten van de kraan. De poten van de kraan dienen in casu te worden beschouwd als het drijvend ponton dat met 4 hijspalen tot boven het waterniveau wordt gehesen. Op het ponton zelf is een werkplatform gebouwd ter grootte van een voetbalplein. Gans het plein kan dus 360° draaien.

Langs de lange zijden van het plein zijn twee rijen boten aangebracht. In casu aan één zijde 6 grote boten van 35 meter lengte, aan de andere zijde 11 boten van 15 meter lengte. Alle boten worden met hun boeg in dezelfde richting geplaatst.

Het plein wordt zodanig gedraaid (bemande bediening) dat de grote boten met de boeg de golven loodrecht aansnijden. Fig 46 illustreert drie scenario's gezien vanuit éénzelfde positie. Het water is hier niet meegetekend. De vier enorme hijspalen staan op de zeebodem en tillen de ganse constructie (niet de boten) tot boven het waterniveau. De lengte van de gieken, die tot ver boven het water uitsteken, zijn niet allemaal even lang. Dit om te vermijden dat de boten gelijktijdig door éénzelfde golf worden opgetild.

De eerste rij boten veroorzaakt golfbreking. De tweede rij achterliggende boten komt dus min of meer in kalmer breekwater te liggen. Daarom werd geopteerd om hier kleinere boten te gebruiken.

Door het feit dat de lengte-as van de iedere boot steeds onder zijn individuele giek blijft gepositioneerd kan aan iedere boot een tweede trekkabel aan de achtersteven worden bevestigd. Daardoor wordt het aantal trekbewegingen verdubbeld en het vermogen enorm opgekrikt. Fig 48 illustreert duidelijk de bijkomende trekkabel aan de achtersteven van de boot. De boeg is voorzien van een hydraulisch uitschuifbare balk waarop de meer-en trekkabelhouder is gemonteerd. In de romp van iedere boot is een waterballasttank voorzien. De waterballast en de hydraulisch uitschuifbare balken van iedere boot moeten vanop het platform kunnen worden bediend.

Het geheel is dus een gigantische installatie met een regelbaar vermogen.

Fig 49 illustreert hoe iedere boot individueel buiten werking kan gesteld worden in geval van stormweer of van defect. De grote boten hebben individueel hun eigen hijsinstallatie en kunnen tot boven het waterniveau worden getild. De kleinere worden worden met twee kabels tot boven het waterniveau gehesen en hangen aan hun giek.

Het is vanzelfsprekend dat de constructie dient te worden verstevigd. De gieken van de grote boten, die tot 50 meter boven het water uitsteken dienen gesteund. Dit kan door bv hangkabels aan hoge pilonen op het platform, (principe van een hangbrug). De versteviging van de constructie is hier bewust niet getekend omdat het geen afbreuk doet aan het principe van de werking van het B.E.I.

Berekening van het vermogen

Uitermate belangrijk, en niet eenvoudig. Hoeveel energie levert het op? Loont het de moeite om een B.E.I. te construeren? Logisch dat men wil vergelijken met het vermogen van een windmolen. Er werden vele studies doorgenomen ivm de berekening van het vermogen van een windmolen. En talloze berekeningen werden gemaakt van het vermogen van een B.E.I..... Het vermogen van een windmolen neemt exponentieel toe als de wieken sneller gaan draaien, ideaal is windkracht 7 Bft. Men is dus afhankelijk van de windkracht.

Bij een B.E.I. eveneens, maar in veel mindere mate. En we kunnen ingrijpen in functie van de hoogte van de golven, (cfr blz IX vanaf regel 7: toepassing van het hefboomeffect, al dan niet gebruik van ballasttanken). Daardoor wordt het mogelijk een B.E.I. zodanig af te stellen dat bij windkracht 1 eenzelfde rendement kan gehaald worden als bij windkracht 4. Het wordt m.a.w. mogelijk om het toerental van de aandrijfas te regelen zoadat de generator met konstante snelheid wordt aangedreven.

Vervolgens leggen we de nadruk op de "m" van "massa" die telkens in de berekeningsformules opduikt. Elk stoffelijk voorwerp heeft een massa.

Het gewicht wordt bepaald door de aantrekkingskracht (0,981 m/sec2) van de aarde. Massa wordt uitgedrukt in kg. Bij B.E.I. is de massa gelijk aan het gewicht van de neerduikende boeg. (te ramen op 60 à 70% van het volledige gewicht van de boot)

Bij windmolens daarentegen is de massa de dichtheid van de "lucht" nl: 1,23 kg per m3 lucht die per seconde door het rotoroppervlak stroomt. Lucht heeft een lichte massa, en niet alle lucht die door het rotoroppervlak stroomt wordt benut. Een groot deel vliegt tussen de wieken door zonder dat de kracht benut wordt. Studies tonen aan dat in ideale omstandigheden ongeveer 50% van de door het rotoroppervlak stromende lucht de wieken doet draaien.

Gewoon volgens de natuurwet is het absoluut onmogelijk om met lucht met lage snelheid een groot vermogen op te wekken. Geen wonder dat er steeds grotere en hogere windmolens gebouwd worden.

Toch even een simplistische vergelijkig met een windmolen; 1. stel dat we het vermogen van een windmolen zouden overbrengen op een auto. Hoe hard gaat het moeten waaien vooraleer de auto in beweging komt? 2. Maak de kabel van een B.E.I.-boot vast aan een auto: in het geval van een vissersboot zal hij in één ruk vooruitschieten........

Misschien kan het B.E.I. vermogen een vergelijking doorstaan met het energieproject PELAMIS-slangen (momenteel zijn er proefprojecten in Portugal en Schotland http://www.youtube.com/watch?v=u-9P2VflRWU ). Hierbij wordt de beweging van de oppervlaktegolven wel eerst omgezet in hydraulische energie.

Feit is dat men altijd de meest ideale omstandigheden hanteert om het resultaat te op te smukken. Conclusie voor B.E.I. is dat deze continu stroom zal leveren. We kunnen immers onbeperkt ingrijpen in gewicht en hefboomeffect. We kunnen aanpassingen doen in functie van de weersomstandigheden....windmolens daarentegen hebben wel beperkingen....

Vermogen van het illustratie B.E.I

6 boten - boeggewicht 1.500 kg per boot - tijd van het neerduiken van de boeg (uitoefenen van trekkracht): 2 seconden. Frequentie: 1 x om de 12 seconden. Amplitude: 1,50 m bij windkracht 3 à 4 Bft.

Dit komt neer op 6 x 1.500 kg = 9.000 kg » : 12 = 750 kg 1,5 m verplaatsen in 1 seconde

P = 750 kg x 10 m / sec2 x 1,5 m / sec = 11.250 Nm/sec Te verminderen met tegengewicht, wrijving e.d = 11.000 W = 11 KW

Vermogen van VARIANT 1 (vissersboten) 4 boten - boeggewicht 20.000 kg per boot - tijd van het neerduiken van de boeg (uitoefenen van trekkracht): 2 seconden. Frequentie: 1 x om de 12 seconden. Amplitude: 1,50 m bij windkracht 3 à 4 Bft.

Dit komt neer op 4 x 20.000 kg = 80.000 kg » : 12 = 6.666,66 kg 1,5 m verplaatsen in 1 seconde

P = 6.666,66 kg x 10 m / sec2 x 1,5 m / sec = 99.999,99 Nm/sec = 100.000 W = 100 KW

Moet nog verminderd worden met tegengewicht, wrijving e.d

Vermogen van VARIANT 2 (yachthaven in baai) 50 boten - boeggewicht 500 kg per boot - tijd van het neerduiken van de boeg (uitoefenen van trekkracht): 2 seconden. Frequentie: 1 x om de 12 seconden. Amplitude: 0,30 m bij windkracht 3 à 4 Bft.

Dit komt neer op 50 x 500 kg = 25.000 kg » : 12 = 2.000 kg 0,3 m verplaatsen in 1 seconde P = 2000 kg x 10 m / sec2 x 0,3 m / sec = 6.000 Nm/sec = 6.000 W = 6 Kw

Vermogen van VARIANT 3 simulatie met zware vissersboten en zwaar weer 8 boten - boeggewicht 50.000 kg per boot - tijd van het neerduiken van de boeg (uitoefenen van trekkracht): 2 seconden. Frequentie: 1 x om de 12 seconden. Amplitude: 3,5 m bij windkracht 7 à 8 Bft.

Dit komt neer op 8 x 50.000 kg = 400.000 kg » : 12 = 33.000 kg 3,5 m verplaatsen in 1 seconde P= 33.000kg x 10m/sec2 x 3,5 m/sec = 1.155.000Nm/sec = 1.155.000W = 1.155 Kw

Vermogen van VARIANT 5 (industrieel)

Minstens te verviervoudigen door dubbele trekbeweging en de grootte van de boten: 7000 Kw bij 2 Bft..??

Generatorvermogen van een windmolen:

Diametervan de wieken: 8m bij windkracht 4 Bft: 5 Kw

Diametervan de wieken: 50 m bij windkracht 4 Bft: 650 Kw

Diametervan de wieken: 50 m bij windkracht 7 Bft: 7.000 Kw

Besluit ivm vermogen:

Hoe groter de diameter van de windmolen en hoe hoger de windsnelheid, des te meer vermogen. Windmolens beginnen pas nuttig vermogen te leveren vanaf 3 Bft. Boven de 8 Bft wordt het gevaarlijk en worden ze uit de wind gezet.

B.E.I. levert nuttig vermogen vanaf 1 Bft. Het buiten werking stellen bij stormweer vanaf 10 Bft is afhankelijk van de locatie en het type boten... en zal wellicht enkel nodig zijn in "diepe zee" bij orkaanachtig weer. Vermogen kan opgekrikt worden door toepassing van hefboomeffect (cfr: pag IX vanaf regel 7).

Claims (3)

3. Bovenaan aan één vast punt van de BEI-constructie en onderaan een zwaar gewicht (bv een loden bol) dat de bodem niet mag raken. De kabel zal na een schokbeweging door het gewicht terug vertikaal komen en de boot meetrekken naar zijn oorspronkelijke positie. Een tweede kabel, de trekkabel, zorgt voor de overbrenging van de kracht van de neerduikende boeg van de boot naar de generator. De boot oefent enkel trekkracht uit met bepaalde intervallen, telkens hij neerduikt na door een golfte zijn opgetild. Men kan de krachtuitoefening best vergelijken met een fietsaandrijving waarbij men afwisselend een kwartslag zou duwen en een kwartslag in vrijloop achteruit maalt. Bij een fiets is de ketting gesloten en loopt over twee tandwielen. Bij B.E.I. is de ketting (de trekkabel) open en loopt via een reeks geleidingswielen naar de aandrijfas van de generator. Om de trekkabel gespannen te houden kan gekozen worden tussen twee mogelijkheden: ofwel met een tegengewicht, ofwel met een automatisch oprolhaspel. Het aandrijfwiel op de as van de generator dient dus, zoals bij een fiets, een achteruit vrijloop te hebben. Als aandrijfwiel kan gekozen worden voor: ofwel een tandwiel (in dat geval dient de trekkabel over te gaan in ketting) ofwel een kabelgroeventrommel met achteruitvrijloop (bij voldoende omwentelingen zal de kabel niet doorslippen). Boot Energie Eiland is gekenmerkt door een systeem, de meer-en trekkabelhouder, dat op de boeg van een boot wordt gemonteerd. Door het gebruik van snelkoppelingen kan iedere boot in geen tijd aangesloten worden aan een Boot Energie Eiland. Voor een B.E.I. in open zee, waarbij de boten 360” omheen de meerkabel moeten kunnen draaien, is een speciale "meer-en trekkabelhouder" voorzien. Daardoor is het uitgesloten dat meer- en trekkabel om elkaar verwrongen geraken. De beveiliging van de installatie bij stofmweer is o.a afhankelijk van de locatie van het B.E.I. Men heeft de keuze tussen:

1. Verplaatsen (verslepen) van de ganse B.E.I.-installatie naar veiliger oorden;

2. De boten met electrische lieren, voorzien in het B.E.I, tot boven het waterniveau hijsen;

3. Iedere boot van het B.E.I. voorzien van een hijsinstallatie waardoor hij als een boorplatform boven het waterniveau staat. Voor industriële toepassingen kunnen de boten kunnen uitgerust worden met een waterballasttank en een hydraulisch uitschuifbare meer-en trekkabelhouder. Daardoor kan men inspelen op de amplitude, de lengte van de trekbeweging van dé boot. De aangelèverde kracht wordt volledig regelbaar in functie van de benodigde draaisnelheid van de generator. Daardoor wordt zelfs bij windkracht 1 Bft een behoorlijk rendement bekomen.