FR3111673A1 - Dispositif de récupération de l’énergie de déferlement des vagues sur une digue, une jetée, un mur en front de mer, et plus généralement sur une paroi verticale ou inclinée. - Google Patents

Dispositif de récupération de l’énergie de déferlement des vagues sur une digue, une jetée, un mur en front de mer, et plus généralement sur une paroi verticale ou inclinée. Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un dispositif de récupération de l’énergie de déferlement des vagues sur une digue, une jetée, un mur, une paroi verticale ou inclinée, il comprend: un mur (1) avec un pied (2) portant les paliers (3) supports d’un panneau basculant (7), un renfoncement (5) pour les tubes et pompes hydrauliques (9), ainsi qu’une butée (6). un panneau basculant (7) constitué de trois secteurs plus un secteur de protection (8) mobile . Le panneau basculant tenu par des paliers (3) actionne des pompes hydrauliques (9) ; il comporte à sa base des ouvertures (11). des pompes hydrauliques alternatives (9) haute pression. un local énergie regroupant des équipements hydrauliques, des alternateurs et des contrôles-commande. Figure pour l’abrégé : FIG 1

Description

Dispositif de récupération de l’énergie de déferlement des vagues sur une digue, une jetée, un mur en front de mer, et plus généralement sur une paroi verticale ou inclinée.
Energie des vagues
Les vagues, crées par le vent et la houle au large se propagent à la surface de la mer et des lacs de façon assez régulière sous la forme de trains de vagues. En Europe, côté Océan Atlantique la puissance moyenne des vagues est estimée selon les sites de 30 à 60 kW par mètre linéaire compté dans le sens longitudinal des vagues. Les régions les plus favorisées en Europe correspondent aux côtes Ouest de l’Espagne, du Portugal, de la France, du Royaume Uni et de l’Irlande. En Méditerranée, la puissance moyenne est estimée à 10 kW par mètre linéaire.
Lorsque les vagues arrivent à proximité d’un rivage en pente, la profondeur de l’eau diminue, la forme des vagues change, la cambrure augmente et, à partir d’une certaine amplitude, le déferlement se produit libérant l’énergie cinétique des vagues.
Le déferlement des vagues sur une paroi verticale ou inclinée est du type frontal et brisant , il se caractérise par un assaut brutal de la vague qui se traduit, en fonction de l’onde incidente, principalement par deux formes du flux : l’uneconcaveremontant presque à la verticale le long de la paroi, l’autreconvexeà la manière d’un mur d’eau retombant.
Lorsque les vagues atteignent des hauteurs importantes, par exemple quatre mètres et plus, les forces qui s’exercent sur des parois verticales sont considérables et peuvent atteindre plusieurs dizaines de kiloNewtons par mètre carré.
Etat de la technique antérieure
Contrairement au domaine du houlomoteur, on trouve bien peu d’inventions et expérimentations concernant l’utilisation de l’énergie du déferlement des vagues sur une paroi verticale ou inclinée : digue ou mur de front de mer. Il convient cependant de citer les inventions et réalisations suivantes :
  • le dispositif LIMPET utilisant le déferlement guidé des vagues sur un plan incliné pour comprimer de l’air dans une colonne ; ce dispositif a nécessité une importante construction sur la côte et, le rendement étant médiocre, l’expérimentation fut abandonnée.
  • le dispositif de flotteurs oscillants tenus par des leviers fixés sur un mur, et qui a fait l’objet du brevet WO 2013/054326 A8 , suivi de développements et réalisations par la société Eco Wave Power.
  • une invention, directement inspirée de LIMPET, et qui a fait l’objet du brevet FR 2465895.
  • une invention Australienne, basée sur la compression d’un fluide dans des cellules flexibles, et qui a fait l’objet du brevet WO 2017/143399.
Exposé général de l’invention
La présente invention concerne un dispositif de récupération de l’énergie de déferlement des vagues sur une digue, un mur, une paroi verticale ou inclinée. Ce dispositif comporte quatre ensembles interdépendants :
  • un mur aménagé
  • un panneau basculant constitué de deux parties liées
  • des pompes alternatives haute pression ( HP)
  • un local énergie
Les trois premiers ensembles constituent un module qui peut être installé en nombres, raccordés à un local énergie, et même sur plusieurs niveaux.
Fonctionnement
Sous l’effet du déferlement, le panneau bascule et actionne les pompes alternatives HP et le fluide est envoyé par des conduites dans le local énergie ; en retour, les pompes sont alimentées par le fluide basse pression. Dans un local énergie, regroupant les conduites hydrauliques d’un ensemble de panneaux, des équipements hydrauliques haute pression actionnent des générateurs électriques.
Exposé détaillé de l’invention
Le dispositif conforme à l’invention, permettant la récupération de l’énergie de déferlement des vagues sur une digue, une jetée, un mur, une paroi verticale ou inclinée, comprend quatre ensembles interdépendants : un mur aménagé, un panneau basculant, des pompes alternatives haute pression, un local énergie :
Le mur (1) aménagé et renforcé pour supporter les contraintes importantes qui s’exercent aux niveaux des paliers (3) supports du panneau, de la butée (6) et des platines de fixation des pompes alternatives ( 9). Ce mur comporte :
  • un pied (2) portant les paliers (3) supports du panneau (7) et des murets latéraux (4)
  • un renfoncement (5) longitudinal, dans la partie verticale, pour les fixations des pieds des pompes hydrauliques (9) et le logement des tubes hydrauliques.
  • à la partie supérieure du mur, une butée ( 6)
  • de chaque côté du panneau, un muret (4) perpendiculaire au panneau, assure une protection latérale.
Le panneau basculant(7) constitué de trois secteurs surmontés par un quatrième secteur (8) de protection, mobile. En partie basse, le panneau est tenu par des paliers ( 3) et, presque à mi-hauteur , se situent les fixations des tiges des pompes hydrauliques (9). Des raidisseurs (10) renforcent la solidité du panneau. En partie basse, des ouvertures (11) permettent l’évacuation de l’eau éventuellement présente à la base, de façon à ne pas freiner le mouvement du panneau.
Les pompes hydrauliques alternatives(9) haute pression ( HP ), au nombre de deux ou trois, ce nombre étant choisi en fonction des dimensions du panneau, de l’énergie disponible sur le site, et du programme de production. Des tuyauteries, haute et basse pression ( non représentées ) raccordent les pompes au local énergie.
Le local énergie(non représenté ) regroupe, d’une part de façon classique, des équipements de transformation de l’énergie, principalement des accumulateurs HP, distributeurs, moteurs hydrauliques HP entraînant des alternateurs et, d’autre part, un système de régulation et des contrôles- commandes assurant la surveillance à distance des équipements et permettant d’ajuster la production électrique en fonction de l’énergie primaire des déferlements.
Variantes
V1- Dans les sites où le marnage est important, les modules de panneaux basculants peuvent être installés sur plusieurs niveaux.
V2- Les murets latéraux sont remplacés par des caissons métalliques ou composites.
V3- Pour les sites peu exposés, la partie avant des murets latéraux située devant le panneau est réduite au minimum ( ) .
Remarque importante
Il doit être entendu que les descriptions qui précèdent sont données à titre d’exemples et qu’elles ne limitent nullement le domaine de l’invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les ensembles et équipements décrits par d’autres équivalents.
Applications industrielles
La présente invention permet une utilisation simple de l’énergie du déferlement des vagues et présente l’avantage important de récupérer directement l’énergie cinétique du déferlement. Le caractère modulaire du dispositif permet de l’installer en grand nombre, sans nuire à l’environnement côtier et marin.
Enoncé des figures
La représente une vue latérale, en coupe, du mur et du panneau basculant en position arrière, non poussé par le déferlement.
La représente une vue latérale, en coupe, du mur et du panneau basculant en position maximale avant, poussé par le déferlement.
La représente une vue de dessus du mur, hors panneau et paliers.
La représente le cas de la variante V3, où la partie avant des murets
latéraux située devant le panneau est réduite au minimum.

Claims (2)

  1. - Dispositif de récupération de l’énergie de déferlement des vagues sur une digue, une jetée, un mur en front de mer, une paroi verticale ou inclinée, caractérisé en ce qu’il est constitué de quatre ensembles interdépendants :
    a) un mur aménagé (1), comportant :
    - un pied (2) portant les paliers (3) supports du panneau basculant (7) , et des murets latéraux (4)
    - un renfoncement longitudinal ( 5) pour le logement des tubes hydrauliques et des pieds des pompes hydrauliques (9)
    - une butée (6) à la partie supérieure.
    1. un panneau basculant (7) constitué de trois secteurs surmontés par un secteur de protection (8) mobile. Le panneau basculant tenu par des paliers (3), porte les fixations des tiges des pompes hydrauliques (9) , et comporte des ouvertures (11) en partie basse.
    2. des pompes hydrauliques alternatives ( 9) haute pression.
    3. un local énergie regroupant des équipements hydrauliques haute et basse pression, des alternateurs, la régulation et les contrôles-commandes.
  2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les modules, constitués chacun par un mur aménagé, un panneau basculant et des pompes alternatives, sont installés sur plusieurs niveaux.
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