DK173331B1 - Anlæg til at udnytte energien i bølger - Google Patents

Anlæg til at udnytte energien i bølger Download PDF

Info

Publication number
DK173331B1
DK173331B1 DK199800856A DK85698A DK173331B1 DK 173331 B1 DK173331 B1 DK 173331B1 DK 199800856 A DK199800856 A DK 199800856A DK 85698 A DK85698 A DK 85698A DK 173331 B1 DK173331 B1 DK 173331B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
wave
water
turbine
plate
waves
Prior art date
Application number
DK199800856A
Other languages
English (en)
Other versions
DK85698A (da
Inventor
Erik Skaarup
Original Assignee
Waveplane Internat A S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DK199800856A priority Critical patent/DK173331B1/da
Application filed by Waveplane Internat A S filed Critical Waveplane Internat A S
Priority to DE69919543T priority patent/DE69919543T2/de
Priority to EP99926282A priority patent/EP1088161B1/en
Priority to US09/719,703 priority patent/US6527504B1/en
Priority to AT99926282T priority patent/ATE274140T1/de
Priority to AU43593/99A priority patent/AU756332B2/en
Priority to CA002335354A priority patent/CA2335354C/en
Priority to PCT/DK1999/000327 priority patent/WO2000000740A1/da
Priority to PT99926282T priority patent/PT1088161E/pt
Priority to JP2000557076A priority patent/JP2002519572A/ja
Publication of DK85698A publication Critical patent/DK85698A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK173331B1 publication Critical patent/DK173331B1/da
Priority to ZA200007240A priority patent/ZA200007240B/en
Priority to NO20006438A priority patent/NO322307B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/141Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy with a static energy collector
    • F03B13/144Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy with a static energy collector which lifts water above sea level
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/141Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy with a static energy collector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • Y10S415/905Natural fluid current motor
    • Y10S415/906Natural fluid current motor having specific features for water current
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S416/00Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
    • Y10S416/04Fluid current motor and generator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

DK 173331 B1 i
Opfindelsen angår et anlæg til at udnytte energien i de bølger, som på et givet tidspunkt findes i et afsnit af et vandområde, såsom et hav eller en sø, og som omfatter én i dette afsnit anbragt base i form af en platform eller flåde og en 5 bølgeomformer, som er placeret på basen og tjener til at omdanne vandets bølgende bevagelse til hvirvlende bevxgelse.
I U.S. patent nr. 4,152,895 beskrives et anlag med en turbine, som drives af bølgende vand, der er omdannet til hvirvlende 10 vand ved hjælp af en bølgeomformer. Denne består i hovedsagen af et horisontalt orienteret hvirvelrør med en langstrakt galle anbragt ved vandspejlet. Bølgernes vand føres via en rampe tangentielt ind gennem gallen og sattes derved i hvirvlende bevagelse i hvirvelrøret. Det hvirvlende vand driver turbinen, 15 som er anbragt ved en åben ende af røret.
Dette kendte anlæg er kun i stand til at udnytte energien i mindre bølger af den type, der dannes på lavt vand over en gradvist hældende havbund, udnyttelsesgraden er lav. Bølgernes 20 statiske energi udnyttes kun i beskedent omfang. Større bølger skyller hen over anlægget, uden at bidrage noget særligt til anlæggets produktion.
Fra ansøgerens EP patent nr. 0 811 418 Bl, der er optaget i 25 den foreliggende patentansøgning som reference, kendes en bølgeomformer, der er anbragt på en forankret flåde. Bølgeomformeren har et hvirvelrør med en langsgående slids og en bølgefanger, der består af et antal fangplader, som to og to afgrænser langstrakte kanaler til med stigende hastighed at lede 30 bølgernes vand i hovedsagen tangentielt ind i hvirvelrøret.
Derved kommer vandet til at gennemstrømme hvirvelrøret i en hvirvlende bevægelse. Hvirvelrøret er åbent i begge ender, og ved hver af disse er der anbragt en energiomsættende maskine i form af f.eke. en turbine, der drives af det. hvirvlende vand 35 og trækker en el-generator.
DK 173331 B1 2 •f
Denne bølgeomformer kan med stort udbytte udnytte bølgernes statiske og dynamiske energi på såvel lavt som dybt vand.
Størrelsen af de bølger, der effektivt lader sig opfange og udnytte, sættes alene a£ anlæggets dimensioner og især af bøl-5 gefangerens højde.
En bølgeomformer kan betegnes som en maskine, der uden nogen form for bevægelige dele omdanner bølgerne til en roterende vandstrøm, som er velegnet til umiddelbart at drive en rotati-10 onsmaskine, f.eks. en turbine.
En maskine arbejder almindeligvis kun optimalt inden for ét bestemt arbejdsområde. Uden for dette vil maskinen komme til at arbejde med reduceret ydelse.
15 Bølgeenergien er imidlertid ikke en konstant størrelse, der kan indgå til optimal udlægning af et anlæg. Undertiden er der stort set ingen energi, medens der til andre tider vil være meget store mængder energi til rådighed. Et givet anlæg vil 20 derfor ikke fuldt ud kunne udnytte den bølgeenergi, som i gennemsnit er til rådighed i et vandområde.
Forholdet mellem udbytte og investering vokser almindeligvis fordelagtigt med anlæggets størrelse. I mange tilfælde kan det 25 derfor betale sig at bygge store anlæg. En stor rotationsmaskine, som f.eks. en turbine med tilhørende el-generator, koster imidlertid mere end et antal mindre maskiner med en tilsvarende samlet kapacitet.
30 Formålet med opfindelsen er at anvise et anlæg af den indledningsvis nævnte art, som kan udnytte bølgernes energi med større udbytte end hidtil kendt ,
Et andet formål med opfindelsen består i at anvise et anlæg af 35 den indledningsvis nævnte art, som kan præstere en given ydelse med mindre anlægsomkostninger end hidtil kendt.
3 DK 173331 B1
Det nye og særegne, hvorved dette opnås ifølge opfindelsen, består i, et anlæget desuden omfatter mindst to nabostillede bølgefangere med hver mindst én fangplade til at opfange i 5 hvert fald en del af bølgernes vand og bringe dette vand til at strømme ned langs fangpladen fra en øvre forkant til en nedre bagkant på pladen, og ét til hver bølgefanger hørende hvirvelrør til via en slids, der strækker sig langs den mindst ene fangplades bagkant, at optage det langs fangpladen strøm-10 mende vand, således at dette kommer til at beskrive en hvirvlende bevægelse i hvirvelrøret.
Denne bølgeomformer kan fordelagtigt indrettes med et antal mindre og defor forholdvis billige energiomsættende maskiner, 15 hvad enten bølgefangeme er anbragt i en række ved siden af hinanden eller efter hinanden.
I sidstnævnte tilfælde kan forkanten på hver bølgefangers fangplader ligge højere end forkanten på den foregående bølge-20 fangers fangplader, hvorved der dannes en række omformer trin, som sætter ind, efterhånden som bølgernes amplitude og energiindhold stiger. Derved kan bølgernes energi udnyttes optimalt over et meget stort interval.
25 For at forhindre, at noget af bølgernes vand løber uudnyttet ned mellem bølgef angeme, kan hver bølgefanger være forsynet med en dækplade, som ligger tæt ved eller berører den bageste fangplade i den foregående bølgefanger. Dækpladerne sørger for, at de passerende bølgers vand ledes ind i bølgeomformeren 30 uden spild.
i de tilfælde, hvor bølgeomformerens bølgefangere er anbragt på række efter hinanden, vil bølgeomformeren af praktiske grunde være udformet med et begrænset antal omformertrin, 35 f.eks. to, tre eller fire. Trinene kommer én efter én i funktion, efterhånden som bølgernes amplitude vokser. Som DK 173331 B1 4 tidligere nævnt, kan bølgernes energi derved udnyttes inden for et meget stor interval.
Som følge af bølgeomformerens begrænsede antal trin vil udnyt-5 teisen imidlertid finde sted i spring. Mellem disse spring vil der løbende kunne opstå tilstande, hvor ét eller i givet fald flere af de bageste trin ikke modtager tilstrækkeligt med vand og dermed energi til at kunne fungere tilfredsstillende.
10 For at undgå, at anlæggets samlede produktion derved reduceres, kan der i hvert fald i nogle af de til ovennævnte bageste trin hørende bølgefangere være indrettet et spjæld, som er indrettet til ved ingen eller mindre tilstrømning af vand til trinet at lukke for gennemstrømning mellem to fangplader eller 15 mellem en dækplade og en fangplade og ved tilstrømning af vand over én på forhånd fastlagt grænse at åbne for en sådan gennemstrømning. Samtidig kan der over nævnte spjæld være anbragt en kanal, der strækker sig mellem to nabostillede bølgefangere.
20 Når et trin modtager tilstrækkeligt med energifyldt vand, åbnes spjældet, og trinet fungerer normalt. Er tilstrømningen af vand under én på forhånd fastlagt grænse, lukkes spjældet, hvorved vandet i trinet via kanalen løber ned i det eller de 25 foregående trin for at blive nyttiggjort her.
Vinden sætter vandet i bølgende bevægelse, og afleverer herunder en del af sin energi til vandet.
30 Det bølgende vand har den fordelagtige egenskab, at det kan akkumulere den modtagne vindenergi. Selv lang tid efter, at vinden har lagt sig, vil bølgerne fortsætte med at rulle. Bølgerne er derfor en langt mere stabil energikilde end vinden. 1
Energien pulserer imidlertid med bølgernes frekvens. En rota-tionsmaskine vil normalt ikke kunne følge denne frekvens, dvs.
5 DK 173331 B1 aandre omdrejningtal med samme hastighed, og den vil defor ikke kunne yde en optimal præstation. Desuden vil den ikke have godt af den stødvise belastning.
5 Pulsationerne udjævnes imidlertid til en vis grad i hvirvelrørene, fordi det hvirvlende vand i disse virker som svinghjul, der dæmper stødene.
Denne fordelagtige svinghjulseffekt kan forøges ved hjælp af 10 turbinerør, der hver udgør en forlængelse af et hvirvelrør, og/eller ved hjælp af en rørformet manifold til at optage det hvirvlende vand fra flere hvirvelrør, idet der da er anbragt en energiomsættende maskine ved en åben ende af hvirvelrørene eller manifolden. Effekten er særlig stor, når hvirvelrørene 15 og/eller manifolden er lange.
Svinghjulseffekten kan yderligere forøges vad at lade hvirvelrørene og/eller manifolden have en større diameter langs i hvert fald et stykke af længden. På dette stykke oplagres eks-20 tra megen energi til udjævning af den pulserende bølgeenergi.
Kvirvelrørene og/eller manifolden kan desuden helt eller delvist være udformet med en elastisk væg til at optage pulsationerne.
25
Hvirvelrøret i det fra den tidligere omtalte EP patent nr. 0 611 418 Bl kendte anlæg udmunder ved hver ende via et turbinerør i et diffusortåm, der strækker sig nedefter til roligt vand. Derved undgås, at der på turbinernes afgangsside opstår 30 skadelige trykimpulser, der kunne få turbinerne til at arbejde med en urolig gang.
For at reducere anlægsomkostningerne lean hvirvelrørene til anlægget ifølge opfindelsen via turbinerør udmunde i et fælles 35 diffusortåm.
DK 173331 B1 6 Når dette tårn anbringes i eller i nærheden af bølgeomforme-rens tyngdepunkt, tjener tårnet desuden til at holde et flydende anlæg stabilt i vandet.
5 Står bølge om forme ren på en platform, kan di ffusor tårnet være et ben, der bærer platformen, og som i passende afstand under vandets overflade har en åbning til passage for vandet fra hvirvelrørene.
10 Et sådant diffusortåm kan være forbundet med hvirvelrørene via turbinerør, som er bue- eller skrueformede. Derved opnår turbinerørene en stor længde, og de kan derfor indeholde en tilsvarende stor mængde hvirvlende vand til som svinghjul effektivt at kunne dæmpe stødene fra den pulserende bølgeenergi.
15
Opfindelsen forklares nærmere nedenfor, idet der angives yderligere fordelagtige egenskaber og virkninger og beskrives alene eksempelvise udførelsesfonner under henvisning til tegningen, hvor 20
Fig. 1 skematisk viser, set i perspektiv, et konventionelt anlæg til at udnytte bølgeenergien,
Fig. 2 skematisk viser, set fra 3iden, én udførelsesf orm for 25 et anlæg ifølge opfindelsen i én driftsituation,
Fig. 3 skematisk viser samme anlæg i en anden driftsituation,
Fig. 4 skematisk viser samme anlæg i en tredie driftsituation, 30
Fig. 5 skematisk viser, set fra siden, en anden udførelsesform for et anlæg ifølge opfindelsen i én driftsituation,
Fig. 6 skematisk viser samme anlæg i en anden driftstituation, 35 7 DK 173331 B1 rig. 7 skematisk viser, set fra siden, en tredie udførelses-form for et anlæg ifølge opfindelsen, 5 Fig. 8 skematisk viser, set fra oven, en tredie udførelsesform for et anlæg ifølge opfindelsen med tilhørende diffusortårn,
Fig. 9 skematisk viser, set fra oven, det i fig. 2, 3 og 4 viste anlæg med tilhørende difussortårn, og 10
Fig. 10 skematisk viser et brudstykke af det i fig. 8 viste anlæg.
I fig. 1 ses den principielle opbygning af et konventionelt 15 anlæg l til udnyttelse af bølgeenergi. Anlægget flyder ved hjælp af en ikke vist flåde i et vandområde 2 og er fortøjet til en forankring 3 på vandområdets bund 4 ved hjælp af en fortøjning 5. 1 det følgende antages, at vandområdet 2 er havet.
20
Anlægget har en bølgeomformer 6, som i hovedsagen omfatter en bølgefanger 7 med et antal fangplader 8 og et hvirvelrør 9 med en langsgående øvre slids 10. Kvirvelrøret fortsætter i et turbinerør 11 hen til et vertikalt stillet diffusortåra 12, 25 der strækker sig ned til roligt vand. I turbinerøret er der anbragt en turbine 13, der driver en el-generator 14. edes at kan ses. En del af diffusortårnets væg er fjernet, således at turbinerørets udmunding i diffusortårnet, turbinen og el-gene-ratoren kan ses.
30
En rampe 15 strækker sig skråt nedefter i vandet fra den første fangplade 8's forkant 16, og hver fangplade 8 strækker sig fra en øvre forkant 17 nedefter til en nedre bagkant 18, der løber langs hvirvelrøret 9's slids 10. Set i tværsnit forløber 35 hver fangplade desuden i hovedsagen tangentielt i forhold hvirvelrøret. Fangplademe 8 afgrænser to og to et antal DK 173331 B1 8 strømkanaler 19, der spidser til i retning mod hvirvelrørets slids 10.
Flåden (ikke vist) er indrettet og forankret således, at den 5 kan svaje og derved stedse bringe fangpladernes forkanter til at vende mod eller skråt mod bølgefronten. De indkommende bøl' ger vil derfor i større eller mindre omfang blive opfanget af bølgefangeren 7.
10 En øvre del af bølgerne vil skylle ind over og ned i bølgefangerens strømkanaler 19, medens en underliggende del vil løbe op ad rampen og dernæst ind i kanalerne.
Det opfangede vand strømmer med stigende hastighed gennem de 15 tilspidsende strømkanaler 19 og derfra via slidsen 10 i hovedsagen tangentielt ind i hvirvelrøret 9, hvorved vandet 1 dette sættes i hvirvlende bevægelse. Den roterende vandstrøm vil via turbinerøret 11 fortsætte Ind i diffusortårnet 12 og derfra ned i det rolige vand under diffuswertårnet.
20
Vandstrømmen gennem turbinerøret bringer turbinen i dette til at rotere. Derved omformes en væsentlig del af vandets strømningsenergi til mekanisk energi, der igen omformes til elektrisk energi i el-generatoren.
25
Ovennævnte teknik kendes fra ansøgerens EP patent nr, 0 611 418 Bl, hvortil der henvises for yderligere detaljer.
Fig. 2, 3 og 4 viser en videreudvikling af denne teknik. Dette 30 anlæg har en skematisk vist bølgeomformer 20 med i dette tilfælde tre bølgefangere 21a,b,c og og tre tilhørende hvirvelrør 22a,b,c anbragt i en række efter hinanden. Hver bølgefanger er af illustrative grunde kun vist med én enkelt fangplade 23a,b,c. I praksis kan hver bølgefanger være udstyret med et 35 hvilket som helst andet hensigtsmæssigt antal fangplader, og 9 DK 173331 B1 bølgeomf ormeren kan vare udstyret med et andet antal bølgefangere.
I det viste tilfalde er de tre bølgefangere ens. Bølgefangeren 5 21c er imidlertid højere placeret end bølgefangeren 21b, der igen er højere placeret end bølgefangeren 21a.
Kellemruimene mellem bølgefangerne er lukket af dækplader 24a,b,c, der forbinder hver fangpladee overkant med det re-10 spektive hvirvelrør. Dækpladerne tjener til at forhindre, at der mistes energi, fordi en del af bølgernes vand løber uudnyttet ned gennem åbne mellemrum mellem bølgefangeme.
Bølgeomformerens særlige indretning illustreres ved at betrag-15 te den i funktion i tre forskellige situationer.
I fig. 2 er bølgerne så lave, at de fuldt ud fanges af allere-de den første fangplade 23a. I fig. 3 har bølgerne n&et en sådan højde, at de fanges af både den første fangplade 23a og 20 den højereliggende anden fangplade 23b. I fig. 3 er bølgerne nu så høje, at alle tre fangplader 23a,b,c yder et bidrag til at fange bølgerne.
Bølgefangeme 21a, b, c med tilhørende hvirvelrør 22a,b, c vir-25 ker hver for sig på samme måde som den i fig. 1 viste og ovenfor omtalte konventionelle bølgefanger, men i modsætning til denne er bølgeomformeren 20 ifølge opfindelsen opdelt i tre mindre trin, der hver kan udlægges til at arbejde optimalt i eksempelvis den i fig. 2 viste situation.
30
Anlægget ifølge opfindelsen kan derfor udnytte bølgernes energi optimalt inden for et meget stort område, der spænder fra den i fig. 2 viste situation med små energifattige bølger til den i fig. 4 viste med store energirige bølger, 35 DK 173331 B1 10
Derved udnyttes havets gennemsnitlige bølgeenergi med langt større udbytte end det er muligt med et konventionelt anlæg, der kun vil være i stand til at arbejde optimalt inden for et begrænset arbejdsområde.
5 Når hvirvelrørene 22a, b, c er forsynet med hver sin energi om-sættende maskine (ikke vist i fig. 2, 3 og 4), opnås desuden den fordel, at anlægsomkostningerne bliver mindre, idet én stor maskine er mere kostbar end et antal mindre maskiner med 10 tilsammen samme kapacitet.
i fig. 2, 3 og 4 er bølgerne vist i situationer, hvor bølge-fangerne 21a,b,c trin for trin træder optimalt i funktion. I praksis kan der imidlertid forekomme alle mulige mellemiiggen-15 de situationer.
Sådanne situationer er illustreret i fig. 5 og 6, der viser en bølgeomformer 25 med et første trin 26a, andet trin 26b og tredie trin 26c. De to første trin 26a og 26b er indbyrdes 20 forbundet med en kanal 27, og de to sidste trin 26b og 26c med en anden kanal 2β. i det andet trin 26b findes desuden en klap 29 og i det tredie en klap 30.
Den i fig. 5 viste forholdsvis store bølge 31 fylder de to i 25 første trin 26a,b helt, mens sidste trin 26c ikke fyldes til strækkeligt til at kunne fungere optimalt. I denne situation er trinets klap indrettet til at lukke for det tilhørende hvirvelrørs slids, således at vandet via den anden kanal 20 og første kanal 27 tvinges til at strønme ned i de to foregående 30 trin 26a og 26b for at blive nyttiggjort her.
Den i fig. 6 viste mindre bølge 32 når ikke op til det tredie trin 26c og kun delvis til det andet trin 26b. Dettes klap 29 er derfor lukket, således at det vand, som bølgen 32 sender 35 ind i det andet trin 26b, løber ned og nyttiggøres i det første trin 26a via den første kanal 27.
11 DK 173331 B1
Som det sea, virker bølgeomformeren ifølge opfindelsen soledes også optimalt mellem de i fig. 2, 3 og 4 viste situationer.
5 Fig. 7 viser en bølgeformer 33 med i dette tilfælde fem trin 34a,b,c,d,e, der i samme højde er anbragt efter hinanden. Med mange trin opnår bølgefangeme en stor udstrækning i den retning, som bølgerne vandrer. Selv en så høj og lang bølge som den viste bølge 35 vil derfor med godt resultat kunne opfanges 10 af bølgeomformeren.
I de ovenfor omtalte tilfælde var bølgeomformernes trin anbragt i en række efter hinanden. I fig. Θ ses oppefra hvirvelrørene i en bølgeomfonner 36 med seks trin 37a,b, c,d,e, f an-15 bragt i en række ved siden af hinanden. Hvirvelrørene er via lange turbinerør 38a,b, c,d, e, f med hver sin energiomsæt tende maskine 39a.b,c,d,e,f, f.eks. en turbine med el-generator, forbundet med et fælles diffusortåm 40. Ved hjælp af dette arrangement opnås følgende fordele.
20
Anlægsomkostningerne reduceres, fordi der nu anvendes seks mindre energiomsæt tende maskiner i stedet for én stor og derfor dyrere maskine. De roterende vandmasser i de lange hvirvelrør virker som svinghjul, der er besiddelse af en betydelig 25 inerti, og som derfor effektivt er i stand til at udjævne de pulsationer, der stammer fra vandets bølgende bevægelse ved indløbet til bølgeomformeren. Det fælles diffusortåm er billigere end seks tårne, og når det som vist er anbragt centralt i bølgeomformeren konvnet et flydende anlæg til at ligge sta-30 bilt i vandet.
Fig. 8 viser også, at anlægget er kileformet og fortøjet til havbunden 4 ved hjalp af en forankring 3 og en fortøjning 5, som er fastgjort ved kilens spids. Anlægget vil derfor stedse 35 svaje således, at dets fangpladers forkanter (ikke vist i figuren) rettes mod bølgefronten.
DK 173331 B1 12
Fig. 9 viser skematisk hvirvelrørene 22a,b,c i den i fig. 2, 3 og 4 bølgeomformer 20. Hvirvelrørene er via lange turbinerør 41a,b,c,d,e,£ med hver sin energioms*ttende maskine 5 42a,b,c,d,e,£ forbundet med et centralt anbragt diffusortåra 43. Med dette arrangement opnås samme fordele som beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 8.
Mår hvirvelrørene er lange som vist i fig. B og 9 opnås den 10 omtalte fordelagtige svinghjuleeffekt til udjævning af pulsationerne fra det bølgende vand ved indløbet til bølgeomformeren.
I fig. 10 ses en konstruktion, der tjener til at forøge denne 15 effekt. Et turbinerør 44 med en turbine 45, der tr*kker en elgenerator 46 udmunder i et diffusort&rn 47. Som det ses, er turbinerøret forsynet med et afsnit 48, som bar en væsentlig større diameter end det øvrige turbinerør. Det roterende vand i afsnittet 48 bibringes derved en meget stor inerti til ef-20 fektiv udjævning af pulsationerne i det roterende vand, som strømmer til turbinen 45.
De ovenfor beskrevne og p& tegningen viste bølgeomformere havde alle et bestemt antal bølgefangere, og hver bølgefanger 25 havde kun én fangplade. Dette skal naturligvis alene forstås som værende eksempelvis. Inden for opfindelsens ramme kan en bølgeomformer ifølge opfindelsen have et hvilket som helst hensigtssmæssigt antal bølgefangere, og hver bølgefanger kan have et hvilket som helst hensigtssmæssigt antal fangplader.
30 én og samme bølgeomformer kan desuden i kombination have bølgefangere anbragt såvel ved siden af hinanden som efter hinanden.
Bølger er lige som vind en vedvarende og miljøvenlig energi-35 kilde, men langt mere stabil og koncentreret. Anlægget ifølge 13 DK 173331 B1 opfindelsen kan derfor med stor fordel anvendes som kraftværk til fremstilling af billig elektrisk strøm.
Dette kan bl.a. udnyttes til at skaffe vand til regnfattige 5 områder, såsom ørkener, idet der ud for kysten af disse områder lagges kraftværker ifølge opfindelsen. Den billige strøm fra disse kraftværker kan da bruges til at trække pumperne i anlæg, der ved hjælp af omvendt osmose renser havvand, så det kan drikkes og/eller anvendes til vanding.
10
Anlægget ifølge opfindelsen kan også fungere eom pumpe til eksempelvis at omrøre vandet i oxygenfattige søer eller udføre gravearbejder p& havbunden.
15 20 25 30 1

Claims (10)

1. Anlæg til at udnytte energien i de belger, som på et givet 5 tidspunkt findes i et afsnit af et vandområde, såsom et hav eller en sø, og som omfatter én i dette afsnit anbragt base i form af en platform eller flåde og en bølgeomformer, som er placeret på basen og tjener til at omdanne vandets bølgende bevægelse til hvirvlende bevægelse, kendetegnet ved, at bølge-10 omformeren omfatter: - mindst to nabostillede bølgefangere med hver mindst én fang-plade til at opfange i hvert fald en del af bølgernes vand og bringe dette vand til at strømme ned langs fangpladen fra en 15 øvre forkant til en nedre bagkant på pladen, og - ét til hver bølgefanger hørende hvirvelrør til via en slids, der strækker sig langs den mindst ene fangplades bagkant, at optage det langs fangpladen strømmende vand, således at dette 20 kommer til at beskrive en hvirvlende bevægelse i hvirvelrøret.
2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der til hver bølgefanger hører en dækplade, som ligger tæt ved eller berører den bageste fangplade i den foregående bølgefanger 25
3. Anlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at bølgefan-geme er anbragt i en række efter hinanden, og at forkanten på hver bølgefangers mindst ene fangplade ligger højere end forkanten på den foregående bølgefangers mindst ene fangplade. 30
4. Anlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der i mindst én af de bageste bølgefangere findes et spjæld, som er indrettet til ved ingen eller mindre tilstrømning af vand til bølgefangeren at lukke for gennemstrømning mellem to fangplader eller mellem 35 en dækplade og en fangplade og ved tilstrømning af vand over én på forhånd fastlagt grænse at åbne for en sådan DK 173331 B1 gennemstrømning. og at der over nævnte spjæld er anbragt mindst én kanal, der strækker sig hen til den foregående bølgefanger.
5. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bølgefangerne er anbragt ved siden af hinanden.
6. Anlæg ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at anlægget omfatter mindet én i hovedsagen rørformet manifold, 10 og at mindst to hvirvelrør udmunder i denne manifold.
7. Anlæg ifølge krav 6, kendetegnet ved, at anlægget omfatter i hvert fald én turbine, som er anbragt ved en åben ende af et hvirvelrør eller en manifold.
8. Anlæg ifølge krav 7, og hvor den mindst ene turbine er anbragt i et turbinerør, som udgør en forlængelse af et hvirvel-rør eller en manifold, kendetegnet ved, at turbinerøret langs et område har en eftergivelig væg. 20
9. Anlæg ifølge krav 7 eller 8, og hvor den mindst ene turbine er anbragt i et turbinerør, som udgør en forlængelse af et hvirvelrør eller en manifold, kendetegnet ved, at turbinerøret over en strækning, der ligger før turbinen, har en væsentligt 25 større diameter end det øvrige turbinerør.
10. Anlæg ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at i det mindste to af turbinerørene strækker sig i bue- eller skrueform hen til et fælles diffusortårn, der strækker sig et styk- 30 ke ned under vandspejlet. 1
DK199800856A 1998-06-16 1998-06-16 Anlæg til at udnytte energien i bølger DK173331B1 (da)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK199800856A DK173331B1 (da) 1998-06-16 1998-06-16 Anlæg til at udnytte energien i bølger
PT99926282T PT1088161E (pt) 1998-06-16 1999-06-14 Instalacao para utilizar a energia das ondas
US09/719,703 US6527504B1 (en) 1998-06-16 1999-06-14 Plant for utilizing the energy in waves
AT99926282T ATE274140T1 (de) 1998-06-16 1999-06-14 Vorrichtung zur nutzung der wellenenergie
AU43593/99A AU756332B2 (en) 1998-06-16 1999-06-14 Plant for utilising the energy in waves
CA002335354A CA2335354C (en) 1998-06-16 1999-06-14 Plant for utilising the energy in waves
DE69919543T DE69919543T2 (de) 1998-06-16 1999-06-14 Vorrichtung zur nutzung der wellenenergie
EP99926282A EP1088161B1 (en) 1998-06-16 1999-06-14 Plant for utilising the energy in waves
JP2000557076A JP2002519572A (ja) 1998-06-16 1999-06-14 波エネルギの利用プラント
PCT/DK1999/000327 WO2000000740A1 (da) 1998-06-16 1999-06-14 An apparatus for recovering energy from waves
ZA200007240A ZA200007240B (en) 1998-06-16 2000-12-07 Plant for utilising the energy in waves.
NO20006438A NO322307B1 (no) 1998-06-16 2000-12-15 Anlegg for utnyttelse av energien i bolger

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK85698 1998-06-16
DK199800856A DK173331B1 (da) 1998-06-16 1998-06-16 Anlæg til at udnytte energien i bølger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK85698A DK85698A (da) 1999-12-17
DK173331B1 true DK173331B1 (da) 2000-07-24

Family

ID=8098315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK199800856A DK173331B1 (da) 1998-06-16 1998-06-16 Anlæg til at udnytte energien i bølger

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6527504B1 (da)
EP (1) EP1088161B1 (da)
JP (1) JP2002519572A (da)
AT (1) ATE274140T1 (da)
AU (1) AU756332B2 (da)
CA (1) CA2335354C (da)
DE (1) DE69919543T2 (da)
DK (1) DK173331B1 (da)
NO (1) NO322307B1 (da)
PT (1) PT1088161E (da)
WO (1) WO2000000740A1 (da)
ZA (1) ZA200007240B (da)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3357579A (en) * 1965-08-12 1967-12-12 Ray C Goodsell Trailer
US4441849A (en) * 1982-08-26 1984-04-10 Dizmang Michael J Apparatus for hoisting loads to elevated building locations
US5314289A (en) * 1992-12-14 1994-05-24 Leary Robert M O Vehicle crane unit
DK200200032A (da) * 2002-01-09 2003-07-10 Asif Akbar Gitterkonstruktion til samling af bølgeaggregater
FR2869528B1 (fr) * 2004-04-28 2007-02-02 Ldr Medical Prothese de disque intervertebral
BE1016306A3 (fr) * 2004-11-10 2006-07-04 Thiange Didier Galvez Procede et dispositif de production d'energie electrique a partir d'une puissance mecanique developpee par des vagues.
US7525212B1 (en) * 2005-06-20 2009-04-28 Chris S Catlin Ocean power harvester
US7607862B2 (en) * 2005-08-29 2009-10-27 Thorsbakken Arden L Shoaling water energy conversion device
US20070081861A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-12 Goble Rowland H Wave generator
US8049354B2 (en) * 2007-08-27 2011-11-01 Donald Alan Sternitzke Flow power converter apparatus employing a flow-controlled duct to capture flow energy
US7479708B1 (en) 2007-08-27 2009-01-20 Donald Alan Sternitzke Wave power converter apparatus employing independently staged capture of surge energy
DE102007053440A1 (de) 2007-11-07 2009-05-20 Armand, Gunter, Dipl.-Ing. Wirbelschubvorrichtung
DE102009014097A1 (de) 2009-03-23 2010-09-30 Rausch, Andreas Verfahren zur effizienten Nutzung eines Wirbelrohres bei der Umwandlung von Strömungsenergie in andere Energieformen und Einrichtung hierfür
WO2011070559A2 (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Jospa Limited Wave energy conversion
US10989164B2 (en) 2018-03-05 2021-04-27 Richard W. Carter Resonant unidirectional wave energy converter

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US655541A (en) * 1900-04-03 1900-08-07 Martin Steinthal Marine air-power apparatus.
US3687567A (en) * 1970-11-04 1972-08-29 William W Lininger Wave powered generator
US4286347A (en) * 1974-07-22 1981-09-01 Tideland Signal Corporation Double acting turbine for converting wave energy of water to electrical power
US4078871A (en) * 1974-09-16 1978-03-14 Perkins Jr Clifford A Sea wave energy conversion
US4034231A (en) * 1975-04-28 1977-07-05 Conn J L Ocean tide and wave energy converter
US4172689A (en) * 1977-12-14 1979-10-30 Ivar Thorsheim Wave power generator
US4152895A (en) * 1978-02-21 1979-05-08 Lockheed Corporation Wave powered motor
US4263516A (en) * 1979-05-10 1981-04-21 Papadakis George M Breakwater and power generator
US4425510A (en) * 1982-06-01 1984-01-10 Jury Webster W Method and apparatus for tidal generation of power
ES518197A0 (es) * 1982-12-14 1984-04-16 Munoz Saiz Manuel Sistema de aprovechamiento de la energia de las olas.
DK0611418T3 (da) 1991-11-01 2001-04-23 Erik Skaarup Anlæg til udtagning af energi fra vandbølger

Also Published As

Publication number Publication date
NO20006438L (no) 2000-12-15
JP2002519572A (ja) 2002-07-02
EP1088161A1 (en) 2001-04-04
AU756332B2 (en) 2003-01-09
CA2335354C (en) 2007-03-13
WO2000000740A1 (da) 2000-01-06
AU4359399A (en) 2000-01-17
PT1088161E (pt) 2005-01-31
ZA200007240B (en) 2001-03-08
US6527504B1 (en) 2003-03-04
CA2335354A1 (en) 2000-01-06
DE69919543T2 (de) 2006-03-02
DE69919543D1 (de) 2004-09-23
DK85698A (da) 1999-12-17
NO20006438D0 (no) 2000-12-15
ATE274140T1 (de) 2004-09-15
NO322307B1 (no) 2006-09-11
EP1088161B1 (en) 2004-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK173331B1 (da) Anlæg til at udnytte energien i bølger
JP5149179B2 (ja) 自由浮遊波力エネルギーコンバータ
US7834475B1 (en) Apparatus for converting wave energy
US7607862B2 (en) Shoaling water energy conversion device
US4078871A (en) Sea wave energy conversion
RU2592660C2 (ru) Установка и метод для генерирования энергии из потока жидкости
NO790571L (no) Motor drevet med boelgekraft.
US8084873B2 (en) Induced surface flow wave energy converter
NO178164B (no) Anlegg for utvinning av energi fra vannbölger
WO2010108828A1 (en) System for converting energy derived from wave motion
CN113266514A (zh) 一种利用单向气流做功的中心管波浪能发电装置
WO2012075674A1 (zh) 一种高效利用海浪能发电的装置
CN210368902U (zh) 一种动态曲面式收油机
WO2012127486A1 (en) System for generation of electrical power by siphoning sea water at sea shore
EP2314864A2 (en) Wave energy device
CN109538399B (zh) 一种漂浮式聚波折射多级波浪聚集***
JPH08165980A (ja) 波力エネルギー利用装置
CN203570501U (zh) 一种浮筒式波浪能采集***
Müller The Californian wave power craze of the late 19th and early 20th century
JP7241547B2 (ja) 水力発電装置及び水力発電システム
TWM644351U (zh) 波浪發電系統
CA2841913C (en) Wave energy absorber unit
CN116557194A (zh) 一种电发电设备
NL8500283A (nl) Installatie voor het verkrijgen van getij-vermogen door sifonwerking.
ABBAsi et al. Wave energy and its utilization

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed

Country of ref document: DK