BR112012023409B1 - Dispositivo e processo para gerar eletricidade - Google Patents

Abstract

dispositivo para gerar energia a partir de um fluxo de fluido, elemento e processo para gerar eletricidade. é descrito um dispositivo para gerar eletricidade utilizando um fluxo de água numa massa de água compreendendo: um conjunto de elementos espaçados. cada elemento define uma passagem de fluxo alongada e apresenta um lado de montante e um lado de jusante alongado, sendo que cada elemento está provido de uma série de orifícios espaçados ao longo do respectivo comprimento e sendo que o lado de jusante se estende e se adelgaça para longe na direção de fluxo. os elementos estão dispostos lado a lado de modo que paredes opostas de elementos adjacentes definem uma secção de venturi e uma primeira secção de difusor que se estende a jusante da secção de venturi. o dispositivo compreende igualmente: - uma conduta de fluxo que apresenta uma entrada e uma saída; - uma turbina localizada na conduta de fluxo, e; - um gerador ligado à turbina. as passagens de fluxo estão ligadas à saída da conduta de fluxo de modo que o fluxo de água através das secções de venturi faz com que a água seja extraída através da conduta de fluxo para fora através dos orifícios sendo que o fluxo resultante acciona a turbina.

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção se refere a um sistema para converter energia das ondas, das marés ou das correntes numa massa de água que flui numa forma de energia mais útil. Em particular a presente invenção providencia um dispositivo para gerar eletricidade utilizando fluxos, tais como ondas, marés ou correntes numa massa de água.

Técnica anterior

[0002] Têm vindo a ser apresentadas inúmeras propostas para converter fluxos de corrente, de ondas ou de marés em eletricidade enquanto abordagem não poluente para a geração de energia.

[0003] Os sistemas anteriores para extrair energia a partir de ondas utilizaram o movimento vertical da superfície da água originado pelo deslocamento de fase entre as vias de partículas de água elípticas ao longo de um comprimento de onda. Tipicamente, os dispositivos anteriores envolviam algum tipo de elemento flutuador ligado a uma disposição mecânica ou alguma forma de corpo de ar aprisionado acima da superfície de onda para converter o movimento vertical periódico da superfície de onda em alguma forma de movimento útil para a geração de eletricidade (geralmente rotativa). Os sistemas da referida natureza frequentemente são mecanicamente complicados e para trabalharem de forma eficaz são ajustados de modo a ressoar a uma frequência à qual a densidade de energia do espetro de onda ambiente supostamente atinge o pico. A produção pode cair drasticamente se a frequência de onda divergir desta frequência de ressonância de conceção. Os sistemas da referida natureza são inúteis se existir apenas fluxo lateral (corrente ou maré) sem qualquer componente de onda vertical oscilante.

[0004] Têm sido propostos sistemas para extrair energia de fluxos laterais. Os sistemas da referida natureza têm envolvido a utilização de uma pá que pode ser oscilada pelo fluxo, sendo que um sistema de transmissão mecânica converte isto em movimento rotativo. Estes sistemas apresentam problemas semelhantes àqueles dos sistemas acionados por ondas: complexidade mecânica, incapacidade de extrair energia a partir de outros tipos de movimento, etc. Outros sistemas apresentam uma grande hélice subaquática com um gerador de energia elétrica no cubo, análogo a um moinho de vento mas para fluxos de água em vez de fluxos de vento. Para que o disco varrido ganhe exposição ao máximo de energia de corrente incidente, as lâminas têm de ser muito longas o que por sua vez requer uma conceção sofisticada e materiais para acomodar as tensões na raiz da lâmina. As barragens de marés offshoreprocuram concentrar a energia incidente de uma grande seção transversal de fluxo de água aprisionando o fluxo de entrada de maré numa onda em crescimento atrás de uma parede de contenção e canalizando-o de novo para fora através de turbinas com uma área de seção transversal muito mais reduzida, tal como no caso de um dique convencional. A maré vazante providencia uma diferença de altura da queda de água adequada entre a água aprisionada na lagoa atrás da barragem e a maré vazante no lado do mar da barragem. As barragens da referida natureza, tipicamente através de um estuário de marés, são muito dispendiosas e prejudiciais para o ambiente e requerem a interação do fluxo das marés com a topografia local do estuário para ampliar a gama das marés.

[0005] Um problema comum para sistemas de ondas ou de fluxo é a respetiva capacidade para abranger uma seção transversal suficientemente grande do oceano para que seja possível a geração de energia à escala industrial. Além disso, efeitos de extremidade ou de bordo podem facilitar a passagem do fluxo em torno de qualquer estrutura posicionada no fluxo para extrair energia em vez de passar através do sistema de extração de energia. Este problema pode ser reduzido através de uma instalação muito grande o que porém por sua vez pode conduzir a uma complexidade e despesa adicionais e pode conduzir a domínios além dos limites da capacidade de engenharia corrente.

[0006] A WO2008015047 divulga um dispositivo para converter energia de fluxos de ondas ou fluxos de correntes em que uma série de tubos está disposta de modo que são definidos venturis entre os tubos. O fluxo de água entre estes tubos pode fazer com que os venturis atuem como bombas extraindo água através dos tubos que são alimentados por uma conduta de fluxo distribuidora e aciona uma turbina. A série de tubos está disposta de modo a formar conjuntos com planos verticais que por sua vez são montados no fundo do mar para formar barragens.

Divulgação da invenção

[0007] A presente invenção procura providenciar disposições de tubos alternativas para providenciar desempenhos melhorados para dispositivos de geração de energia da referida natureza.

[0008] Um primeiro aspeto da presente invenção providencia um dispositivo para gerar eletricidade utilizando um fluxo de água numa massa de água compreendendo: - um conjunto de elementos espaçados, sendo que cada elemento define uma passagem de fluxo alongada que apresenta um lado de montante e um lado de jusante alongado, sendo que cada elemento apresenta uma série de orifícios espaçados ao longo de pelo menos parte do respetivo comprimento e que o lado de jusante se estende e se adelgaça para longe do lado de montante, em que os elementos estão dispostos lado a lado de modo que paredes opostas de elementos adjacentes definem uma seção de Venturi e uma seção de difusor que se estende a jusante da seção de Venturi; - uma conduta de fluxo que apresenta uma entrada e uma saída; - uma turbina localizada na conduta de fluxo, e; - um gerador ou uma bomba hidráulica ligada à turbina; em que as passagens de fluxo estão ligadas à saída da conduta de fluxo de modo que o fluxo de água através das seções de Venturi faz com que a água seja extraída através da conduta de fluxo para fora através dos orifícios sendo que o fluxo resultante aciona a turbina.

[0009] A extremidade de montante de cada elemento pode estender-se e adelgaçar-se para longe dos orifícios para formar uma forma alongada de modo que quando os elementos estão dispostos lado a lado paredes opostas de elementos adjacentes definem uma segunda seção de difusor que se estende a montante da seção de Venturi. O perfil do lado de montante e do lado de jusante pode ser substancialmente o mesmo.

[0010] De acordo com uma forma de realização o perfil da extremidade frontal do lado de montante é substancialmente em forma de V. Com uma extremidade frontal em forma de V no lado de montante pode ocorrer uma queda de pressão mais elevada no Venturi. Uma queda de pressão mais elevada facilita o escoamento do fluxo secundário para cima pelos orifícios para se juntar ao fluxo primário através do Venturi.

[0011] Os perfis de cada elemento podem ser substancialmente hexagonais ou substancialmente elípticos. Os perfis são de tal natureza que durante a utilização o perfil de cada elemento se estende na direção do fluxo de fluido.

[0012] De acordo com uma forma de realização o perfil do lado de montante e o perfil do lado de jusante são substancialmente diferentes.

[0013] A superfície exterior dos elementos que define a seção de difusor pode ser rugosa para induzir turbulência na seção de difusor.

[0014] Adicionalmente o dispositivo pode compreender elementos de espaçamento localizados no interior da seção de difusor. Os elementos de espaçamento podem ser móveis na seção de difusor relativamente aos elementos.

[0015] O dispositivo é um "Spectral Marine Energy Converter" (SMEC).

[0016] A extremidade traseira da extremidade a jusante dos elementos pode compreender uma pluralidade de perfurações para contribuir para um controle de camada limite na seção de difusor.

[0017] A extremidade a jusante pode compreender uma válvula de controle de fluxo, sendo que a válvula de controle de fluxo providencia uma via de fluxo entre a extremidade a jusante do elemento e a passagem de fluxo.

[0018] Cada elemento pode compreender um painel de separação móvel para separar o lado de montante do lado de jusante. O painel de separação pode ser controlável para alterar a área de seção transversal da passagem de fluxo. Podem ser utilizados outros mecanismos para controlar a área de seção transversal e/ou partes de bloco da passagem de fluxo.

[0019] O sistema pode compreender meios de flutuabilidade para controlar ou alterar a flutuabilidade do sistema e por exemplo para aumentar ou diminuir a respetiva profundidade na água. Os meios de flutuabilidade podem ser providenciados numa seção do sistema e podem ser providenciados no lado de jusante. Os meios de flutuabilidade podem ser uma câmara hermética na qual pode ser introduzido ou da qual pode ser removido ar.

[0020] De acordo com uma forma de realização os elementos são substancialmente verticais. Os elementos estão ligados a um distribuidor horizontal na respetiva extremidade inferior; sendo que o distribuidor está ligado à conduta de fluxo.

[0021] Adicionalmente o dispositivo pode compreender pás de gestão de fluxo horizontal dispostas horizontalmente através dos elementos. Cada passagem de fluxo pode compreender uma série de câmaras posicionadas verticalmente na direção descendente na passagem de fluxo; e um tubo de alimentação que se estende de cada câmara e que apresenta uma entrada localizada abaixo da série de câmaras.

[0022] De acordo com uma forma de realização que apresenta elementos verticais, adicionalmente o dispositivo pode compreender pelo menos um septo horizontal que se estende entre elementos adjacentes. Uma pluralidade de septos horizontais pode estender-se entre dois elementos adjacentes em intervalos espaçados ao longo do comprimento dos elementos. Os septos horizontais podem contribuir para minimizar a dimensão de vórtices no plano vertical entre elementos adjacentes.

[0023] De acordo com outra forma de realização os elementos são substancialmente horizontais. Os elementos estão ligados a um distribuidor vertical; sendo que o distribuidor está ligado à conduta de fluxo.

[0024] Cada distribuidor pode compreender uma série de câmaras, sendo que cada câmara está posicionada de forma adjacente relativamente à extremidade de uma passagem de fluxo; e um tubo de alimentação que se estende da câmara e que apresenta uma entrada localizada abaixo da série de câmaras.

[0025] De acordo com uma forma de realização que apresenta elementos horizontais, adicionalmente o dispositivo pode igualmente compreender pelo menos um septo vertical que se estende entre elementos adjacentes. Uma pluralidade de septos verticais pode estender-se entre dois elementos adjacentes. Os septos verticais podem contribuir para minimizar a dimensão dos vórtices no plano horizontal entre elementos adjacentes.

[0026] Adicionalmente o dispositivo pode compreender uma tampa sifão que se estende para fora a partir do lado de jusante do dispositivo. A tampa sifão cria uma tampa inclinada na parte traseira do dispositivo que pode contribuir para minimizar a turbulência da mistura de fluxos existente nos venturis. A tampa pode contribuir para manter a pressão no topo do dispositivo no lado de jusante abaixo da pressão atmosférica.

[0027] Os dispositivos podem compreender um mecanismo de fecho operável entre uma posição aberta e uma posição fechada de modo que quando o mecanismo está na posição fechada a água é impedida de fluir através dos orifícios.

[0028] Cada orifício pode apresentar um mecanismo de fecho controlável individualmente. O mecanismo de fecho pode ser uma válvula e/ou uma comporta. Cada orifício pode ser aberto e fechado individualmente ou o mecanismo de fecho pode ser operado centralmente para fechar todos os orifícios em cada conjunto de uma vez. A presença do mecanismo de fecho possibilita ao utilizador variar a área de seção transversal da parte ativa do dispositivo.

[0029] O comprimento dos elementos utilizados e a dimensão do dispositivo podem variar e dependem de fatores tais como a gama de profundidade do dispositivo a ser utilizada, a utilização desejada, a orientação dos elementos, a profundidade da água em questão e o fluxo de corrente na água. O dispositivo pode estender-se ao longo de uma gama de dezenas de metros a várias centenas de metros e pode depender da largura da massa de água no qual o sistema vai ser instalado.

[0030] O dispositivo pode ser construído a partir de quaisquer materiais adequados. Os materiais podem incluir aço macio, aço inoxidável, plástico reforçado com vidro, policarbonato, betão e/ou madeira contraplacada em várias realidades diferentes. Podem igualmente ser utilizados outros aços fortemente ligados e metais desde que adequados.

[0031] Um segundo aspeto da presente invenção compreende um elemento para ser incluído num dispositivo de acordo com o primeiro aspeto da presente invenção para gerar eletricidade utilizando um fluxo de fluido numa massa de água; sendo que o elemento define uma passagem de fluxo alongada e que apresenta um lado de montante e um lado de jusante, sendo que o elemento está provido de uma série de orifícios espaçados ao longo do respetivo comprimento, sendo que o lado de jusante se estende e se adelgaça na direção de fluxo, de modo que quando os elementos são colocados lado a lado num conjunto paredes opostas de elementos adjacentes definem uma seção de Venturi e uma seção de difusor que se estende a jusante da seção de Venturi.

[0032] Um terceiro aspeto da presente invenção compreende um processo para gerar eletricidade a partir de um fluxo de água que compreende a utilização do dispositivo de acordo com o primeiro aspeto da presente invenção, sendo que o método compreende a providência do dispositivo num fluxo de água; permitindo que um fluxo de maré ou de corrente flua através do Venturi e permitindo que um fluxo secundário flua através da conduta de fluxo e acione a turbina.

Breve descrição das figuras

[0033] Em seguida a presente invenção é descrita com base em exemplos com referência às figuras anexas, em que: Figura 1 apresenta uma forma de realização do dispositivo de acordo com a presente invenção alinhado através de um fluxo de corrente; Figura 2 apresenta uma vista de cima esquemática de uma disposição de tubos de acordo com a presente invenção através de um fluxo de corrente; Figura 3 apresenta uma forma de realização de acordo com a presente invenção que apresenta tubos dispostos horizontalmente; Figura 4 apresenta detalhes de um tubo horizontal para utilização com a presente invenção; Figura 5 apresenta uma vista lateral de seção transversal de uma forma de realização de acordo com a presente invenção que apresenta tubos dispostos horizontalmente; Figura 6-11 apresentam exemplos de seções transversais transversais de tubos para utilização no dispositivo de acordo com a presente invenção; Figuras 12-16 são exemplos de seções transversais transversais de tubos para utilização no dispositivo de acordo com a presente invenção; Figura 17 apresenta uma seção transversal transversal esquemática de um tubo para utilização numa forma de realização de acordo com a presente invenção; Figura 18 apresenta um esquema de uma forma de realização de acordo com a presente invenção que apresenta pás horizontais; Figura 19 apresenta um esquema de uma forma de realização de acordo com a presente invenção que apresenta tubos dispostos verticalmente com segmentação interna; Figura 20 apresenta um esquema de uma forma de realização de acordo com a presente invenção que apresenta tubos dispostos horizontalmente; Figura 21 apresenta uma vista esquemática de uma forma de realização de acordo com a presente invenção que apresenta tubos verticais; Figura 22 apresenta uma vista em corte da forma de realização de acordo com a Figura 21; Figura 23 apresenta outra vista em corte da forma de realização de acordo com a Figura 21; Figura 24 apresenta uma vista lateral de uma forma de realização de acordo com a presente invenção; Figura 25 apresenta uma vista lateral de uma forma de realização de acordo com a presente invenção que compreende uma tampa sifão; Figura 26 apresenta um esquema de uma forma de realização de acordo com a presente invenção instalada através de parte da largura de uma massa de água; Figura 27 apresenta uma vista lateral de acordo com a Figura 24; Figura 28 apresenta um esquema de uma forma de realização de acordo com a presente invenção que apresenta um interstício instalado através de uma massa de água; Figura 29 apresenta uma vista de pássaro de estruturas instaladas ao longo do comprimento de uma massa de água, e; Figura 30 apresenta uma vista lateral de estruturas instaladas ao longo do comprimento de uma massa de água; Figura 31 apresenta uma vista lateral de tubos em diferentes níveis de água.

Descrição detalhada da invenção

[0034] A presente invenção grosso modo baseia-se na tecnologia divulgada na WO2008/015047, a qual descreve um dispositivo que compreende uma disposição de um primeiro tubo e de um segundo tubo para gerar eletricidade a partir do fluxo das marés, das ondas ou das correntes numa massa de água. Os primeiros tubos primeiro estão providos de uma série de orifícios espaçados ao longo do respetivo comprimento e estão ligados a uma conduta de fluxo que apresenta uma entrada para a massa de água. Os venturis definidos entre tubos adjacentes atuam como bombas Venturi que induzem o fluxo a partir do interior dos primeiros tubos através dos orifícios de modo a extrair água através da conduta de fluxo e a acionar uma turbina ligada a um gerador.

[0035] O termo SMEC é utilizado para a tecnologia da referida natureza. A palavra "espetral" significa que é extraída energia a partir de qualquer movimento de água entre os tubos independentemente da frequência com a qual o espetro das ondas ambiente supostamente atinge o pico. O SMEC é "pan-espetral". Funciona bem mesmo a uma frequência próxima de zero, ou seja, no caso de fluxos de marés e de fluxos (fluvias) unidirecionais.

[0036] O princípio básico da presente invenção consiste em providenciar um dispositivo SMEC em que os tubos apresentam pelo menos um lado adelgaçado de modo que é formada uma seção de difusor entre tubos adjacentes. A Figura 1 apresenta parte de um dispositivo que compreende uma série de tubos dispostos através de um fluxo de correntes. A Figura 2 apresenta uma vista de cima de uma disposição de tubos para demonstrar o princípio de funcionamento.

[0037] A disposição compreende um conjunto de tubos 10 dispostos verticalmente numa disposição lado a lado espaçada paralela essencialmente no mesmo plano com um Venturi 12 definido entre tubos adjacentes. As extremidades inferiores dos tubos estão ligadas a uma estrutura de distribuidor horizontal comum 14 que está ligada à conduta de fluxo 16 que aloja a turbina 18. A turbina 18 está ligada ao gerador através de um eixo de acionamento. Cada tubo 10 compreende um lado de jusante adelgaçado 20, e um lado de montante 22, uma passagem de fluxo 24 e linhas de orifícios 26 espaçados ao longo do comprimento do tubo. Tubos adjacentes 10 estão posicionados de modo que uma seção de Venturi 12 e uma seção de difusor 28 são definidas pelas paredes opostas de tubos adjacentes 10. Os orifícios 26 estão posicionados de modo a estar em comunicação fluídica com a passagem de fluxo 24 e localizados na ou perto da seção de Venturi 12.

[0038] A água entra na conduta de fluxo 16 através da entrada 32 e os tubos 10 estão ligados às saídas 34 da conduta de fluxo de modo que um fluxo primário 36 de água após a disposição de tubos faz com que o Venturi 12 atua como bombas Venturi que induzem fluxo 38 a partir do interior dos tubos para fora através dos orifícios 26 de modo a extrair água 40 através da conduta de fluxo e a acionar a turbina. Uma queda da altura da queda de água da superfície de água a montante para o nível de água a jusante é originada pelo efeito de Venturi. À medida que a corrente passa através do Venturi entre os tubos ocorre uma queda da altura da queda de água amplificada no Venturi. Isto induz o fluxo 38 de água para fora através dos orifícios 26. Esta queda da altura da queda de água amplificada através dos tubos, da conduta de fluxo e da turbina induz um fluxo secundário de alta velocidade 38 através dos tubos de distribuidor com um volume mais reduzido do que o fluxo primário que pode ser utilizado para acionar a turbina.

[0039] A Figura 3 apresenta uma disposição de tubos diferente 50 para o dispositivo SMEC, que está instalado através de uma entrada de uma massa de água 62. De acordo com esta forma de realização os tubos 50 do dispositivo estão dispostos substancialmente horizontalmente apresentando um plano substancialmente vertical e estando ligados a um distribuidor vertical 64. Os tubos horizontais 50 estão dispostos numa disposição lado a lado espaçada paralela essencialmente no mesmo plano de modo que paredes opostas de tubos adjacentes definem um Venturi e uma seção de difusor.

[0040] Com referência às Figuras 4 e 5 cada tubo 50 compreende um lado adelgaçado 56, uma passagem de fluxo 58 e orifícios 60 espaçados ao longo do comprimento do tubo 50. Tubos adjacentes 50 estão posicionados de modo que são definidas uma seção de Venturi 66 e uma seção de difusor 68 entre as paredes opostas de tubos adjacentes. Água 62 entra no canal de fluxo através da entrada e os tubos 50 estão ligados às saídas do distribuidor 64 de modo que a água após a disposição de tubos faz com que o Venturi atue como bombas de Venturi induzindo o fluxo a partir do interior dos tubos através dos orifícios de modo a extrair água através da conduta de fluxo e a acionar a turbina.

[0041] Uma disposição horizontal de tubos de Venturi pode contribuir para isolar a pressão baixa induzida no Venturi a partir da superfície livre do fluxo primário. Isto contribui para manter a pressão baixa formada no Venturi, que conduz o fluxo secundário e por conseguinte contribui para manter a produção de energia útil potencial que pode ser alcançada.

[0042] As perdas de energia através do Venturi podem ocorrer como resultado de reintegração do fluxo secundário com o fluxo primário no interior do Venturi. A quantidade máxima teórica de trabalho útil que pode ser extraída a partir do fluxo secundário é uma função da geometria do dispositivo SMEC. A geometria do perfil do Venturi pode afetar as perdas de energia no Venturi.

[0043] As Figuras 6-11 apresentam exemplos de perfis dos tubos que podem ser utilizados para formar o dispositivo para utilização em fluxos unidirecionais.

[0044] Cada tubo 70 que forma o conjunto compreende um lado de montante 72 e um lado de jusante 74. Uma passagem de fluxo 76 está posicionada entre o lado de montante 72 e o lado de jusante 74. É definida uma série de orifícios ou de ranhuras 78 ao longo do comprimento da passagem de fluxo 76 posicionados de modo a situar-se na ou na proximidade da seção de Venturi 80 formada entre tubos adjacentes. Os orifícios ou as ranhuras 78 estão localizados na posição do tubo que apresenta a maior largura e espaçados ao longo do comprimento do tubo. Em tubos de 76 para utilização no caso de fluxo unidirecional 82 o perfil do lado de montante e do lado de jusante dos tubos pode ser diferente sendo que a entrada 84 para o Venturi 80 é mais curta do que a seção de difusor 86 a jusante do Venturi 80.

[0045] O número, a forma e a disposição dos orifícios definidos ao longo do comprimento da passagem de fluxo podem variar. O termo orifícios pode incluir aberturas, ranhuras, ranhuras contínuas, orifícios alongados e quaisquer outras aberturas adequadas na passagem de fluxo.

[0046] A Figura 6 apresenta um perfil de um tubo de Venturi 70 para utilização no dispositivo. O tubo de Venturi oco 70 compreende um lado de montante substancialmente semicircular curto 72 que se adelgaça para um lado de jusante alongado 74 para formar uma forma substancialmente de lágrima. Uma passagem de fluxo 76 que forma a via de fluxo secundário estende-se ao longo do comprimento do tubo 70. Estão localizados orifícios 78 entre o lado de montante 72 e o lado de jusante 74 ao longo do comprimento do tubo 70. O tubo 70 pode ser reforçado com a adição de suportes de contraventamento interiores 88.

[0047] A Figura 7 apresenta um perfil de um tubo de Venturi para fluxo unidirecional. O tubo de Venturi oco 70 apresenta uma forma de seção transversal substancialmente hexagonal que apresenta um lado de montante pontiagudo curto 72 e um lado de jusante alongado 74 com uma passagem de fluxo 76 que se estende ao longo do comprimento do tubo 70. Os orifícios 78 estão localizados entre o lado de montante e o lado de jusante ao longo do comprimento do tubo.

[0048] As Figuras 8 e 9 apresentam formas de seção tranversal transversais de tubos de Venturi que apresentam um centro oco com diferentes disposições de suportes e de contraventamentos 88. Os tubos 70 apresentam um lado de jusante alongado adelgaçado 74 e um lado de montante semicircular mais curto 72. O lado de montante semicircular 72 apresenta um diâmetro maior que o lado de jusante 74. Os orifícios 78 estão localizados ao longo do comprimento do tubo 7 0 no lado de montante 72 no limite com o lado de jusante 74.

[0049] As Figuras 10 e 11 apresentam diferentes formas de realização dos tubos para o dispositivo que apresentam diferentes contraventamentos, suportes e disposições de placa para providenciar fortalecimento aos tubos. A forma da seção transversal do tubo 70 apresenta um lado de montante convexo adelgaçado 72 que forma a passagem de fluxo 7 6 para a via de fluxo secundário. O tubo 70 apresenta um lado de jusante alongado adelgaçado 74 que é mais longo que o lado de montante 72 e está desligado do lado de montante 72. Estão localizados orifícios 78 ao longo do comprimento do tubo 7 0 no lado de montante 72 na proximidade do limite com o lado de jusante 74 para o fluxo secundário a partir da passagem de fluxo 76 para o Venturi. O lado de jusante desligado 74 pode incluir uma seção de flutuabilidade 90.

[0050] O fluxo primário 82 acelera no Venturi 80 entre os tubos 70, flui através da seção de Venturi 80 e em seguida afasta-se para fora entre as paredes dos tubos que definem a seção de difusor 86.

[0051] A providência de uma seção adelgaçada no lado de jusante dos tubos contribui para a recuperação da pressão à medida que o fluxo primário desacelera para fora do Venturi. Para um funcionamento ótimo da bomba de Venturi o regime de pressão baixa tem de ser preservado no interior da seção de Venturi em conformidadedo com o teorema de Bernoulli. Para cumprir este requisito o fluxo primário tem de desacelerar suavemente através da seção de difusor localizada a jusante da seção de Venturi para possibilitar a recuperação de pressão de volta para a altura da queda de fluxo de ambiente livre.

[0052] Um lado de montante mais curto brusco para o tubo pode ser utilizado no caso de fluxo unidirecional com o gradiente de pressão positiva na garganta de entrada do Venturi promovendo um condicionamento de fluxo bom.

[0053] Quando o dispositivo é para ser utilizado em massas de água que apresentam um fluxo bidirecional o tubo pode apresentar uma forma de perfil substancialmente igual àquela apresentada nas Figuras 12, 13 e 14.

[0054] Os tubos 100 para utilização no caso de fluxo bidirecional 102a, 102b apresentam um lado de jusante adelgaçado 104 e um lado de montante 106, de modo que são definidas duas seções de difusor 108a, 108b entre tubos adjacentes 100 separados pela seção de Venturi 110. A forma simétrica dos tubos permite que o gargalo de entrada 108b do Venturi 110 se transforme na seção de difusor quando a direção de fluxo 102a é invertida 102b. O fluxo secundário 112a, 112b vai juntar-se ao fluxo primário 102a, 102b à medida que deixa os tubos 100 através dos orifícios. Conforme apresentado na Figura 12 os tubos bidirecionais 100 podem apresentar uma forma substancialmente elíptica que se estende paralelamente à direção do fluxo de água 102. Outros exemplos de formas de seção transversal dos tubos para utilização no caso de fluxo bidirecional são apresentados na Figura 13, sendo que os tubos de bidirecionais 100 podem apresentar uma forma substancialmente hexagonal que se estende paralelamente à direção do fluxo de água 102.

[0055] Para alcançar um ângulo de difusor baixo é obtido um tubo com um comprimento de uma corda longa. A Figura 14 apresenta um conjunto de tubos bidirecionais 100 com elementos de espaçamento 114 localizados nas seções de difusor 108a, 108b formados por tubos adjacentes 100. Os elementos de espaçamento 114 podem estar posicionados na seção de difusor para permitir um comprimento de corda curta ao longo de todo o conjunto a ser utilizado simultaneamente preservar um pequeno ângulo eficaz para auxiliar a recuperação de pressão. A mudança na direção do fluxo primário 102 à medida que passa através da seção de difusor 108a com os elementos de espaçamento 114 promove o a mistura de fluxo e auxilia a recuperação de pressão.

[0056] Com referência à Figura 15 os elementos de espaçamento 114 podem ser móveis para dentro e para fora das seções de difusor 108a, 108b. O movimento dos elementos de espaçamento 114 altera a relação de bloqueio o que pode contribuir para o desempenho de um fluxo de marés no qual a velocidade do fluxo primário é continuamente variável. O movimento dos elementos de espaçamento de uma posição próxima da seção de Venturi para uma posição mais a jusante diminui a relação de bloqueio.

[0057] Podem ser realizadas outras alterações ao dispositivo SMEC para melhorar o condicionamento de fluxo para obter o perfil de fluxo adequado. De acordo com uma forma de realização conforme apresentado na Figura 16 os elementos de espaçamento 114a, 114b podem ser ligados por um septo 116 na seção de Venturi. Isto pode contribuir para impedir a divisão de fluxo em torno do elemento espaçador de forma irregular e pode contribuir para o condicionamento do fluxo.

[0058] A relação de bloqueio pode influenciar o desempenho do dispositivo. A relação de bloqueio é obtida pela divisão da distância entre as linhas centrais de dois tubos de Venturi adjacentes por a distância entre tubos adjacentes na seção de Venturi.

[0059] A superfície exterior dos tubos que define a seção de difusor pode compreender uma área rugosa. A superfície rugosa contribui para promover um fluxo turbulento na camada limite que pode promover a mistura e auxiliar a recuperação de pressão. A superfície pode apresentar uma superfície não lisa, tal como uma superfície enrugada. A superfície pode ser formada sobre o tubo durante a respetiva produção ou pode ser permitido o desenvolvimento sobre o tubo durante a utilização permitindo o crescimento natural de organismos marinhos ou semelhantes ao longo do tempo.

[0060] A Figura 17 apresenta um perfil de um tubo 120 para utilização num dispositivo SMEC compreendendo perfurações 122 no bordo de fuga do lado de jusante 124. As perfurações 122 podem ser formadas na extremidade do lado de jusante 124 dos tubos e pode estar localizada uma válvula de controle de fluxo 126 no lado de jusante 124 para controlar o fluxo de água a partir da camada limite da seção de difusor para a passagem de fluxo 128. A válvula de controle de fluxo 126 pode ser utilizada para extrair água da camada limite da seção de difusor para o tubo 120 contribuindo para prevenir ou retardar a separação de fluxo.

[0061] A Figura 18 apresenta uma forma de realização da presente invenção que apresenta pás de gestão de fluxo 132 que se estendem horizontalmente através dos tubos dispostos verticalmente 134 ligados a um distribuidor 136. O dispositivo compreende um conjunto de tubos verticais 134 com uma ou mais pás de gestão de fluxo 132 posicionado horizontalmente ao longo do conjunto de tubos dispostos verticalmente. As pás horizontais podem ser planas para manter o fluxo substancialmente horizontal à medida que passa através do Venturi.

[0062] A superfície da água no topo de cada interstício de Venturi está na superfície livre de uma coluna de água que foi acelerada para a frente até uma velocidade elevada ao longo do comprimento curto Venturi antes de uma desaceleração à medida que sai para a seção de difusor. A elevação da superfície livre da água é determinada pelo equilíbrio de forças complexo resultante da respetiva carga total, sendo que a taxa de variação da respetiva força e a pressão atmosférica atuam sobre esta. A elevação da superfície de água livre permanece a uma elevação maior do que a respetiva altura da queda de água total localmente reduzida indica onde é quase estático. Qualquer tendência da superfície livre para deprimir no tubo pode ter um efeito prejudicial sobre o desempenho do dispositivo. Através do posicionamento das pás de gestão em toda através pode ser impedida a depressão dos tubos da superfície livre.

[0063] Quando os tubos em si são horizontais conforme apresentado na Figura 3 a disposição horizontal dos tubos inerentemente providência o mesmo efeito para o dispositivo de gestão que as pás de gestão horizontais podem providenciar às disposições de tubos verticais.

[0064] Em situações em que o dispositivo está localizado num fluxo de maré, a superfície livre da água de fluxo primário pode ter uma elevação variável. A Figura 19 apresenta uma vista em seção transversal de uma parte de um dispositivo que apresenta tubos verticais 140 ligados a um distribuidor horizontal 142. De acordo com uma outra forma de realização da presente invenção cada tubo 140 é dividido numa pluralidade de câmaras 144 dispostas verticalmente ao longo do comprimento do tubo. Um tubo de alimentação 146 está ligado a cada câmara 144 e estende-se até abaixo do nível da superfície livre mínimo 148 que a superfície livre da água de fluxo secundário irá alcançar. O número de câmaras necessário depende da variação do nível da água a que os tubos estão expostos, do comprimento dos tubos e da frequência dos orifícios 150 nos tubos.

[0065] Em fluxos de maré à medida que o nível da água desce os orifícios mais elevados podem ser expostos à atmosfera o que expõe a água no interior dos tubos à pressão atmosférica. O nível de água no interior dos tubos de Venturi neste caso cai sendo que pode ser gerada menos energia considerando que estão ativos menos orifícios ao longo do tubo. A segmentação interna dos tubos para criar uma série de câmaras das quais cada uma está em comunicação fluídica com a extremidade inferior do tubo por meio de um tubo permite que todos os orifícios abaixo da superfície de fluxo primário sejam utilizados mesmo no caso de níveis de água baixos.

[0066] De acordo com outra forma de realização da presente invenção quando o dispositivo compreende tubos horizontais 160, o distribuidor vertical 164 pode ser segmentado. A Figura 20 apresenta uma seção transversal de parte de um dispositivo que apresenta tubos de Venturi horizontais 160 provido de uma série de orifícios 162 e que se estende entre distribuidores verticais 164. O distribuidor 164 está ligado a uma conduta de fluxo 166 que aloja uma turbina 168 ligada a um eixo de acionamento para acionar um gerador 170. O tubo distribuidor vertical 164 é dividido numa pluralidade de câmaras 172 dispostas verticalmente ao longo do comprimento de pelo menos uma parte do distribuidor. Um tubo 174 está ligado a cada uma das câmaras e estende-se a partir da câmara até abaixo do nível da superfície livre mínimo 17 6 que a superfície livre da água de fluxo secundário irá alcançar. Cada câmara 172 está posicionada para corresponder com um tubo horizontal 160 que se estende desde o distribuidor vertical 164. O número de câmaras necessário depende da variação do nível da água a que os tubos estão expostos. Não é necessário que todos os tubos de Venturi estejam associados a uma câmara individual.

[0067] As figuras 21, 22 e 23 apresentam uma outra forma de realização do dispositivo SMEC. Em que o dispositivo compreende um conjunto de tubos verticais 200 que apresentam um lado de jusante adelgaçado 202 e uma passagem de fluxo 204 que apresentam orifícios 206 posicionados ao longo do respetivo comprimento. Os tubos 200 estão ligados a um distribuidor horizontal comum 208 que por sua vez está ligado a uma conduta de fluxo vertical 210. A conduta de fluxo 210 apresenta entradas 212 para receber a água da massa de água e uma ou mais turbinas 214 localizadas na conduta de fluxo 210 ligada a um gerador 216 através de um eixo de acionamento. Os distribuidores horizontais 218 estão posicionados entre os tubos 200 e a conduta de fluxo 210.

[0068] A Figura 24 apresenta uma forma de realização do dispositivo SMEC. O dispositivo compreende uma série de tubos verticais 20. Os tubos verticais 20 estão fechados na respetiva extremidade superior com uma barreira substancialmente horizontal 220 que se estende através da parte superior do dispositivo. Em utilização, a barreira horizontal 220 encontra- se abaixo do nível de água a montante 222 e a parte superior dos tubos 20 encontra-se abaixo do nível de água a jusante 224. O comprimento vertical dos tubos é escolhido durante a conceção do dispositivo de acordo com as condições de fluxo de um local em particular. Uma barreira substancialmente vertical 226 estende- se para cima a partir da barreira horizontal 220. A barreira vertical 22 6 é impermeável à água e mantém o nível de água a montante acima da parte superior dos tubos.

[0069] A Figura 25 apresenta uma forma de realização do dispositivo SMEC. O dispositivo compreende uma série de tubos verticais 20. Os tubos verticais são fechados na respetiva extremidade superior com uma barreira 220 que se estende através da parte superior do dispositivo. Em utilização a barreira 220 encontra-se abaixo do nível de água a montante 222. A barreira substancialmente vertical 226 estende-se para cima a partir da barreira horizontal 220. A barreira vertical é impermeável à água e mantém o nível de água a montante 222 acima da parte superior dos tubos. Está fixada uma tampa sifão 228 à extremidade a jusante do dispositivo. A água que flui entre a parte superior dos tubos verticais 20 sai de entre os tubos 20 a uma elevação acima da altura do nível de água a jusante 224. A tampa sifão 228 isola a água na cobertura da pressão atmosférica de modo que a pressão hidrostática na água na cobertura pode cair abaixo da pressão atmosférica e por conseguinte permitir um gradiente de pressão uniforme através da coluna de água abaixo da tampa e facilitar um condicionamento de fluxo melhorado.

[0070] O processo de instalação do dispositivo SMEC pode variar em função do tipo de dispositivo e do local de instalação do dispositivo. Os processos podem incluir a flutuação das seções do dispositivo para a posição desejada, o abaixamento do dispositivo para a posição desejada por inundação controlada e/ou o abaixamento do dispositivo para a posição desejada por gruas ou outros dispositivos de elevação. O dispositivo SMEC pode ser instalado para cobrir uma massa de água inteira, ou seja, de margem para margem de um rio ou de um estreito ou pode ser instalado apenas parcialmente através de uma massa de água.

[0071] Podem ser incorporados elementos de bloqueio no dispositivo SMEC à semelhança do que acontece com barragens convencionais para permitir a passagem de embarcações. Podem ser incorporados intervalos no dispositivo SMEC para permitir a passagem de embarcações, de peixes ou de mamíferos marinhos rio acima e rio abaixo.

[0072] Quando o dispositivo é colocado num fluxo com uma seção transversal maior do que o dispositivo a presença de bordos livres permite que o fluxo primário se desvie em torno do dispositivo em vez de passar através dos tubos. Quanto mais longo é o dispositivo relativamente à massa de água, menores são as perdas enquanto percentagem da energia produzida potencialmente disponível útil.

[0073] Para reduzir o efeito de perdas de bordos o dispositivo pode ser realizado através da massa inteira de água em movimento, por exemplo de margem para margem de um rio ou de uma costa para a outra costa. Conforme apresentado na Figura 26 e na Figura 27 em que o dispositivo 180 não interceta a massa de água inteira 182 as perdas de bordos podem ser minimizadas. Para minimizar as perdas de bordos numa disposição da referida natureza, pode ser fixada uma superfície 184 à extremidade livre do dispositivo estendo-se em ângulo reto a montante do dispositivo 180. A superfície 184 pode contribuir para direcionar água através dos tubos 186 e minimizar o fluxo em torno do bordo. A entrada 188 para o fluxo secundário 190 pode estar localizada nos bordos livres para incentivar o fluxo primário 192 a passar entre os tubos 186 em vez de passar em torno dos bordos livres.

[0074] Na Figura 28 o dispositivo 180 está instalado substancialmente através da largura total da água 182, com um intervalo 198 a meio no qual está localizada uma entrada que compreende uma turbina 196. Está fixada uma superfície 184 a cada uma das extremidades livres dos módulos em cada lado do intervalo 198 para contribuir para a inibição do fluxo de passagem, continuando a manter uma passagem aberta na estrutura. O fluxo secundário 190 através da turbina acomoda uma queda da altura da queda de água através do dispositivo.

[0075] De acordo com uma forma de realização cada um dos dispositivos SMEC pode ser formado por módulos e posicionado ao longo do comprimento do rio ou de outra massa de água, tal como um estuário, um fjordou um canal. Os módulos podem utilizar o fluxo de corrente ou fluxo de maré da água para gerar eletricidade.

[0076] Conforme apresentado na Figura 29 é instalada uma série de estruturas 200 formadas a partir dos módulos ao longo do comprimento do rio 202 ou de outra massa de água. Cada estrutura 200 está posicionada através da largura do rio perpendicular à direção do fluxo 204 de água e a montante e/ou a jusante de um módulo adicional.

[0077] A Figura 30 apresenta uma vista geral do dispositivo em funcionamento, com três estruturas 200 posicionadas ao longo do comprimento do rio 202. Se necessário podem ser instaladas estruturas adicionais. A estrutura forma uma obstrução à água à medida que flui na direção descendente do rio e ocorre um ligeiro aumento no nível do rio atrás do SMEC. Este aumento na profundidade do rio é o controlador da altura da queda de água baixa do dispositivo. Considerando que a elevação de bordo livre formada atrás de cada estrutura é mínima comparativamente com a retenção total do rio, sendo que o impacto ambiental a montante é menos prejudicial.

[0078] A distância de espaçamento das estruturas desempenha um papel importante na determinação do aumento do nível do rio a montante do conjunto de estruturas. A distância entre cada estrutura depende do ambiente em que é instalada. A distância entre as estruturas pode variar em função dos contornos dos terrenos sobre os quais flui o rio. A distância entre cada estrutura pode ser suficiente de modo que o nível de fluxo do rio em que uma estrutura a montante está posicionada substancialmente não é afetada por qualquer SMEC a jusante. Se as estruturas apresentarem um espaçamento suficiente o nível do rio a montante das estruturas alcança o respetivo nível original, apesar do aumento localizado na altura da queda de água imediatamente atrás de cada estrutura.

[0079] As alturas dos tubos são selecionadas de modo a adequar-se à profundidade do rio em que a estrutura vai ser instalada. O comprimento dos tubos será um comprimento tal que os módulos se estendem para baixo até ao leito do rio para minimizar o fluxo desviado.

[0080] Os módulos podem ser instalados para serem móveis na massa de água. Conforme apresentado na Figura 31 os módulos podem compreender uma seção de flutuabilidade 92 ou um flutuador externo, que mantém o topo do tubo 20 ao nível da superfície de água 94. À medida que o nível de água 94 cai o SMEC pode rolar sobre o leito do rio 96 de modo que os orifícios 30 dos tubos 20 e o módulo permanecem substancialmente submersos à medida que o nível de água sobe e desce.

[0081] Uma vez que tenha sido posicionada uma primeira estrutura no rio, podem ser posicionadas estruturas adicionais através do rio a montante e/ou a jusante da primeira estrutura. O número de estruturas que são instaladas depende do ambiente e da quantidade de eletricidade que é necessita de ser gerada. Esta forma de realização é particularmente aplicável no caso de sistemas fluviais do interior, quando não estão disponíveis correntes costeiras e forças das marés para gerar energia. Os módulos SMEC não dependem da gama de alturas das marés, mas dependem do fluxo de entrada e do fluxo de saída volumétricos. Isto torna o SMEC particularmente adequado em massas de água em que existe um grande volume de água que não flui necessariamente a uma velocidade elevada, por exemplo rios que apresentam uma profundidade ou uma largura significativa.

[0082] As perdas de fricção que ocorrem através da via de fluxo secundário podem originar uma queda de pressão num determinado número de pontos ao longo da via de fluxo resultando num decréscimo da produção máxima que pode ser obtida. As perdas de fricção podem ocorrer através da admissão nas turbinas à medida que a água entra na turbina. Estas perdas podem ser minimizadas através da utilização de um ducto de entrada suavemente contornado.

[0083] A eficiência hidrodinâmica das turbinas de escoamento de energia pode afetar o desempenho geral do dispositivo. A utilização de turbinas de passo controlável pode contribuir para maximizar o desempenho. Os tipos de turbinas adequados para o SMEC incluem tipos de turbina de fluxo axial e Kaplan. As perdas de fricção podem ser minimizadas através da redução de bordos cortantes e empregando uma superfície interna lisa das partes da turbina em contacto com a água. A turbina pode ser posicionada em baixo na água, o que aumenta a pressão operacional ambiente e contribui para suprimir e prevenir a degradação do desempenho de cavitação sobre as superfícies da lâmina. O posicionamento do gerador acima das superfícies de água reduz a possibilidade de a água entrar em contacto com qualquer maquinaria elétrica. Isto pode ser alcançado com um eixo de acionamento suficientemente longo entre a turbina e o gerador.

[0084] O ar evacuado da turbina pode ser sujeito a um condicionamento de fluxo. Isto pode ser alcançado através da localização de um tubo de secagem adelgaçado exterior a jusante da turbina que forma um difusor. Isto contribui para manter uma queda da pressão a jusante da turbina o que aumenta a energia que pode ser extraída do fluxo secundário.

[0085] Para um dispositivo com tubos verticais que se estende a partir do distribuidor horizontal, a taxa de fluxo volumétrica diminui à medida que a água flui para cima para cada tubo de Venturi subsequente. Por conseguinte de acordo com uma forma de realização da presente invenção a área de seção transversal do distribuidor pode ser diminuída ao longo da via de fluxo para assegurar uma velocidade de fluxo constante ao longo do comprimento do distribuidor a um valor abaixo do valor crítico para a deposição de sedimentos. Um condicionamento de fluxo da referida natureza pode igualmente contribuir para prevenir redemoinhos que desperdiçam energia formados no distribuidor.

[0086] De acordo com uma outra forma de realização a turbina e o gerador podem ser concebidos para funcionar em sentido inverso como uma bomba para reter quaisquer detritos ou contaminação fora do dispositivo. O tratamento anti-incrustante convencional e as ferramentas de limpeza mecânicas podem igualmente ser incorporadas no dispositivo para minimizar o efeito que a incrustação marinha e a sedimentação podem ter sobre o desempenho do dispositivo.

[0087] Podem ser realizadas variantes da presente invenção. A relação de aspeto do perfil dos tubos pode variar para providenciar o desempenho ótimo do conjunto. A relação de aspeto do perfil do tubo é a relação do comprimento de L do perfil e da largura W do perfil no respetivo ponto mais largo.

[0088] Podem ser realizadas outras alterações no âmbito da presente invenção.

Claims (25)

1. Dispositivo para instalação através de uma massa de água de modo que, em uso, haja uma queda da altura da queda de água do lado a montante para o lado a jusante do dispositivo para gerar eletricidade utilizando um fluxo de água na massa de água compreendendo: - um conjunto de elementos espaçados (10), sendo que cada elemento (10) define uma passagem de fluxo alongada (24) e apresenta um lado de montante (22) e um lado de jusante alongado (20), sendo que cada elemento está provido de uma série de orifícios (26) espaçados ao longo de pelo menos parte do respectivo comprimento e sendo que o lado de jusante alongado (20) se estende e se adelgaça para longe da direção do lado de montante (22), em que os elementos estão dispostos lado a lado de modo que paredes opostas de elementos adjacentes definem uma seção de Venturi (12) e uma primeira seção de difusor (28) que se estende a jusante da seção de Venturi; - uma conduta de fluxo (16) que apresenta uma entrada (32) e uma saída (34); - uma turbina (18) localizada na conduta de fluxo, e; - um gerador ou uma bomba hidráulica ligado à turbina; caracterizado pelo fato de as passagens de fluxo (24) estarem ligadas à saída (34) da conduta de fluxo de modo que o fluxo de água através das seções de Venturi (12) faz com que a água seja extraída através da conduta de fluxo (16) para fora através dos orifícios (26) sendo que o fluxo resultante aciona a turbina (18).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de o lado de montante (22) de cada elemento se estender e se adelgaçar para longe dos orifícios (26) para gerar uma forma alongada de modo que quando os elementos estão dispostos lado a lado num conjunto, as paredes opostas de elementos adjacentes definem uma segunda seção de difusor que se estende a montante da seção de Venturi.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 caracterizado pelo fato de o perfil do lado de montante (22) e o perfil do lado a jusante (22) serem os mesmos.

4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3 caracterizado pelo fato de o perfil da extremidade frontal do lado de montante (22) ser em forma de V.

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 caracterizado pelo fato de o perfil de cada elemento (10) ser hexagonal ou elíptico.

6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2 caracterizado pelo fato de o perfil do lado de montante (22) e o perfil do lado de jusante (22) serem diferentes.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6 caracterizado pelo fato de a superfície exterior de cada elemento (10) que define a seção de difusor ser rugosa para induzir um fluxo de turbulência através da seção de difusor (28).

8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7 caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um elemento de espaçamento (114) localizado na seção de difusor (28).

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8 caracterizado pelo fato de os elementos de espaçamento (114) serem móveis na seção de difusor (28) relativamente a cada elemento.

10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9 caracterizado pelo fato de a extremidade do lado de jusante (20) de cada elemento compreender uma pluralidade de perfurações (122).

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10 caracterizado pelo fato de o lado de jusante (20) compreender uma válvula de controle de fluxo (126), sendo que a válvula de controle de fluxo providencia uma via de fluxo entre o lado de jusante (20) e a passagem de fluxo (24).

12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11 caracterizado pelo fato de o lado de jusante (20) incluir uma seção de flutuabilidade (90).

13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12 caracterizado pelo fato de os elementos (10) estarem dispostos verticalmente.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13 caracterizado pelo fato de cada elemento (10) estar ligado a um distribuidor horizontal (14) na respectiva extremidade inferior; sendo que o distribuidor está ligado à conduta de fluxo (16).

15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 14 caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender pás de gestão do fluxo horizontal (132) dispostas horizontalmente ao longo dos elementos (10).

16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12, 13 ou 14 caracterizado pelo fato de cada passagem de fluxo (24) compreender uma série de câmaras (144) posicionadas verticalmente na direção descendente na passagem de fluxo; e um tubo de alimentação (146) que se estende a partir de cada câmara (144) e que apresenta uma entrada localizada abaixo da série de câmaras.

17. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 16 caracterizado por adicionalmente compreender pelo menos um septo horizontal que se estende entre elementos adjacentes (10).

18. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12 caracterizado pelo fato de os elementos (10) estarem dispostos horizontalmente.

19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 18 caracterizado pelo fato de cada elemento (10) estar ligado a um distribuidor vertical (64); sendo que o distribuidor está ligado à conduta de fluxo.

20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 19 caracterizado pelo fato de cada distribuidor compreender uma série de câmaras (172), sendo que cada câmara está posicionada de forma adjacente relativamente à extremidade de uma passagem de fluxo; e um tubo de alimentação (174) que se estende a partir da câmara e que apresenta uma entrada localizada abaixo da série de câmaras.

21. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 18, 19 ou 20 caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender pelo menos um septo vertical que se estende entre elementos adjacentes.

22. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 21 caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender uma tampa de fecho sinfônica (228) que se estende a partir do lado de jusante do dispositivo.

23. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 22 caracterizado pelo fato de os orifícios compreenderem um mecanismo de fecho operável entre uma posição aberta e uma posição fechada de modo que quando o mecanismo está na posição fechada a água é impedida de fluir através dos orifícios.

24. Dispositivo de acordo com a reivindicação 23 caracterizado pelo fato de cada orifício apresentar um mecanismo de fecho individualmente controlável em que o mecanismo de fecho é uma válvula ou uma comporta.

25. Processo para gerar eletricidade a partir de um fluxo de maré ou de um fluxo de corrente caracterizado por compreender a providência de um dispositivo conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 24 num fluxo de água; permitindo que um fluxo de maré ou um fluxo de corrente flua através da seção de Venturi e permitindo que um fluxo secundário flua através da conduta de fluxo e acione a turbina.

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