ITVI20120279A1 - Struttura che trae energia dal moto ondoso. - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE
STRUTTURA CHE TRAE ENERGIA DAL MOTO ONDOSO.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
Campo d’ applicazione dell'Invenzione
La presente invenzione si riferisce ad una struttura, che dispone sulla parte superiore di diversi dispositivi mobili, ognuno dei quali è sostenuto da due pistoni idraulici accoppiati a dei generatori. Questa struttura, può, trarre energia elettrica dal moto ondoso, può essere pertanto messa a disposizione a tutti i Paesi che intendano usufruire dell'energia rinnovabile dal mare.
Stato dell’arte
Allo stato attuale esistono parecchi impianti atti a trarre energia dalie maree, dalle correnti marine, dal moto ondoso e dal gradiente, ma fino ad oggi tutti gli impianti realizzati producono una relativa quantità d'energia, I migliori impianti atti a sfruttare le maree attualmente sono in Francia, presso St, Malo, dove le maree raggiungono dislivelli di 12 ed anche 13 mt.ln questo caso la tecnica energetica sfrutta il dislivello tra l'alta marea e la bassa marea (ampiezza di marea), malgrado questa favorevole situazione il risultato non è soddisfacente. La nota colonna “Qscillating Water Column Device". data la conformazione pròduce anch'essa una relativa quantità d'energia, in quanto questo dispositivo sfrutta un solo moto come dal nome “moto oscillatorio". La nota serpentina di “Schietti" pur essendo un ottimo trovato, comporta anch'essa diversi problemi: per produrre energia dev’essere posta lontana dalla costa, la struttura è molto voluminosa, (tre metri di diametro ed una lunghezza di mt.150) deve essere ancorata al fondo marino e deve garantire inoltre delle protezioni per i natanti. Citando solo alcuni dei grandi studiosi del moto ondoso (Hasselman, Beaufort, Fourrier, Percival, Jonswap), dopo anni di studi hanno dedotto che, ogni onda conserva delle proprie caratteristiche in quanto dipendono da diversi fattori quali: la lunghezza dell'onda, la densità, la cadenza, la forza del vento, se lo stesso agisce da lontano o vicino alla costa, la profondità del fondo marino, la conformazione dello stesso, la profondità del fondo in prossimità della costa, l'inclinazione del fondo nel caso di onde che terminano sulla spiaggia, l'angolo di cresta, flutti montanti, frangenti a caduta, frangenti a versamento che si formano sopra un fondale di graduale pendio, tutti questi tipi di onde danno dei risultati che variano, citando un risultato di studio, (L’energia complessiva di un'onda alta mt. 3 e lunga mt. 150 può arrivare a 55.000 kg, per mt. lineare di cresta). La pressione d'urto di uno di tali frangenti può variare da 1 200 a 5.600 kg/mq2, un'onda di tre metri nell’oceano produce un' energia pari a 75 kw/m. (per mt. lineare di cresta), mentre un'onda vicino alla costa produce 25 kw/m. (per mt.lineare di cresta). Il trovato in oggetto considera le onde vicino alla costa in quanto una struttura in prossimità della costa è molto più economica ed è di facile realizzazione, li brevetto Italiano N<®>WQ9817911 (A1) ed il brevetto Inglese N° GB1024536 (A) sono molto simìli, entrambi nella parte anteriore presentano una tavola che fissata al suolo con delle cerniere è posta in opposizione alle onde Questi dispositivi come sono disposti sfruttano una relativa parte dell'energia della pressione d'urto in quanto l’acqua si disperde lungo tutto il perimetro della tavola. La disposizione della superficie esposta allìmpatto con l'onda ha inoltre uno spazio del movimento oscillatorio (corsa) molto ridotto, Nell'invenzione in oggetto invece i dispositivi (22) dispongono di una maggiore corsa in quanto i sostegni degli stessi hanno i fulcri (29) arretrati. L'invenzione in oggetto dispone inoltre di paratie frangi -flutti (21), che deviano la massa d’acqua nella parte anteriore (10) dei dispositivi dove emergono dei profili concavi (16-13-14), la conformazione di detti profili sfrutta l'energia dì tutta la massa d'acqua che scendendo verso il basso nei bordi (14) obbliga i dispositivi a salire, com' è spiegato dal principio di “Archimede". Le paratie frangi-flutti (21) emergono dal piano inclinato (12) per un’altezza pari ai dispositivi (22) i dispositivi mobili misurano mt. 4 di larghezza mt. 3 d’altezza e mt. 3 di profondità e vuoti hanno un volume di 19 m/3. L’impianto come dall'invenzione in oggetto non supera la lunghezza di mt. 160 ed una larghezza di mi 8,5 ed una altezza di mt. 6 e non produce nessun impatto ambientale. I pistoni idraulici (11) che sostengono i dispositivi sono collegati a dei generatori, che hanno la caratteristica di produrre energia in entrambe le direzioni e sono di facile reperibilità in commercio. Esaurita l’energia dell'onda grazie alla forza di ritorno della massa d'acqua ed alle molle (17) poste nelle estremità dei supporti (11), i dispositivi raggiungeranno la posizione primitiva ed in pochi secondi all’arrivo dell’onda seguente ripeteranno le operazioni. La struttura è composta da 25 elementi mobili che posti sulla parte superiore tra i frangi-flutti, (bene evidenziati al nº,21 della fig.5 della tav.2) i quali coprono lo spazio di due mt che separano un dispositivo dall’altro. Il n°41 evidenzia i profili posteriori dei frangi-flutti che sono posizionati all'interno dei bordi (13) della parte anteriore (10) dei dispositivi (22), sfruttando cosi l'energia di tutta la lunghezza dell'onda che è di mt 150, e della cadenza giornaliera delle onde sui dispositivi che è di 11.520 (le onde variano da 6 a 10 al minuto).
Sommario dall'invenzione
Struttura che posta in prossimità della costa consente di trarre energia dal moto ondoso. Trattasi di una piattaforma, che dispone sulla parte superiore dei dispositivi mobili, sostenuti da due pistoni idraulici, accoppiati a dei generatori, che trasformeranno in energia elettrica ogni singolo movimento dei dispositivi- Un ulteriore pressione dell'onda è prodotta dalle paratie frangi-flutti che convogliando l'acqua verso te parti anteriori <10), dei dispositivi (22), i quali dispongono di profili concavi; detti profili aumentano la superficie d'impatto con l’onda ed allo stesso tempo esercitano una maggiore pressione sui dispositivi stessi. La parete frontale (10) dei dispositivi (22) è inclinata verso l'interno nella sua parte inferiore, quest’inclinazione aumentando il flusso d’acqua, esercita una spinta verso l’alto come spiegato dal principio di "Archimede”, producendo ulteriore energia.
Descrizione dei disegni
TAV.1, al n°7 della fig.1. prospetto dei dispositivo (22) sostenuto da pistoni idraulici (11), accoppiati a dei generatori. Al nº10, superficie atta a contenere il forte impatto con l'onda. Al n°12 piano inclinato, meglio esposto nella sez. parziale A-A alla fig.6 della tav,3. Al n°16 bordo superiore, ai numeri 13 bordi laterali al n°14 bordo inferiore. Al n°6, della fìg,2 ingrandimento della parte - A, come dalla Parte - A del n°20 della fig.5 della tav.2, che evidenzia il bordo 41 del frangi-flutti 21 , all'interno del bordo 13 della parte frontale (10) del disposi tivo (22), al n°16 bordo a raggio superiore. Al n°8 della fig.3 prospettiva della parte anteriore del dispositivo mobile (22), ai numeri 16-13-14 bordi a raggio atti a contenere la massa d'acqua al momento dell’impatto con l'onda, al n°10 superficie interna inclinata atta a deviare la massa di acqua verso la parte inferiore del dispositivo mobile. Al n°9 delta fig.4, dispositivo in sez. parziale visto di profilo, al ηº17 molla predisposta ad attutire l'impatto con l’onda e ad agevolare il ritorno del dispositivo. Al nº37 generatore posto all'interno del pistone idraulico (11) meglio esposto alta sez. A-A del n°22 alla fig.6 della tav.3. Al n°10 profilo della parte interna del dispositivo atto a convogliare la massa d'acqua all'interno del raggio n°14, al n°18 parte posteriore del dispositivo, detta forma è predisposta per contenere la pressione al momento del ritorno dell'onda, TAV.2. al n°20 della fìg. 5 vista dall'alto di una parte delia struttura, dove vengono evidenziati i dispositivi mobìli (22), ai numeri 11 pistoni idraulici atti a sostenere i dispositivi, ai numeri 21 frangi-flutti queste pareti appuntite servono a frangere l'onda in modo tale che non ci sia dispersione d’energia e la massa d’acqua sia deviata al centro delle parti anteriori dei dispositivi mobili, ai numeri 25 costa, ai numeri 27 parte posteriore della struttura. Ai numeri 12 piano inclinato meglio esposto alla sez. A-A della fig. 6 della tav.3. Ai numeri 26, onde del mare. Ai numeri 45 zone di contenimento. TAV.3, alta sezione parziale A-A (come dalla tav.2) si evidenzia la disposizione della struttura. Al n°22 dispositivo mobile, Al nº26 onda marina. Ai nº31 fondo marino. Al n°32 sottosuolo della struttura. A! n°33 sottosuolo della costa Al nº25 costa. Al n° 27 parte posteriore della struttura. Al nº21 frangi-flutti. Al n°43 parte anteriore dei frangi-flutti. Al n°42 profilo superiore del frangi-flutti, ai numeri 41 profilo posteriore del frangi-flutti, evidenziato col tratteggio e posizionato all’ interno dei bordi (13). Al n°16 profilo del raggio superiore della parte frontale del dispositivo. Ai numeri 13, profili laterali. Il n°10 evidenzia la parte anteriore del dispositivo mobile (22), dove la massa d'acqua è deviata verso la base per aumentare la pressione al punto 14. Al n°12 piano inclinato della struttura, detto piano inclinato, aumenta la pressione dell'onda sulla base del dispositivo mobile, Ai n"1 1 pistoni idraulici, ai numeri 17 molle atte ad attutire l'impatto con l'onda e ad agevolare il ritorno dei dispositivo mobile. Al n°18, parte posteriore del dispositivo. detta forma agevola il ritorno del dispositivo mobile nella posizione primitiva al ritiro dell'onda. Ai numeri 37 generatori di corrente posti all’interno dei pistoni idraulici n°11. Al n°45 zona di contenimento dove la massa d’acqua si raccoglie dopo avere scaricato tutta l’energia. Questo bacino serve inoltre a mantenere il livello dell’acqua in modo tale che sì sfrutti al massimo il principio di Archimede", Al n°35, vano inferiore della struttura. Al nº39 fulcro che sostiene tuto il dispositivo e consente la trasmissione del moto al pistone idraulico inferiore (11). A! n°38 snodo. Al n°36 tecnico, addetto al controllo ed alla manutenzione.
Esempio applicativo
L'invenzione in oggetto, non richiede grandi investimenti e non causa nessun impatto ambientale. La struttura in oggetto ha la capacità di produrre una grande quantità d'energia meccanica (che grazie a dei generatori posti allo interno dei pistoni idraulici (11) viene trasformata in energia elettrica), in quanto sfrutta completamente la forza delle onde del mare in ogni movimento delle stesse. Grazie alle paratie frangi-fluti (21) e da appositi profili concavi (16-13) che deviando la massa dì acqua verso il bordo inferiore (14) della parte frontale del dispositivo (22), produrrà una spinta verso l'alto producendo ulteriore energià come spiegato dal principio di “Archimede", La conformazione del raggio 14 è indicativa in quanto detto punto dipende da diversi fattori quali: l'inclinazione della parte frontale 10, dal volume della zona di contenimento, e dalla posizione de! fulcro 29. Considerando le dimensioni del dispositivo 22 e dalle varianti precedentemente citate il raggio del punto 14 può variare dai 10 ai 70 cm, L'energia prodotta dal ritorno dei dispositivi {22) e secondo il principio dell'idrostatica, può essere considerata per sopperire agli attriti dell'Intera struttura. L'invenzione in oggetto può trovare impiego nelle coste della “Scozia" dove le onde dell'oceano hanno le caratteristiche, precedentemente esposte, Citando i risultati di studio, un mt. lineare di cresta, di un'onda alta mt. 3 vicino alla costa produce 25 Kw/m. x mt 150 (lunghezza dell'onda) x 11.520 (cadenza giornaliera delle onde) x 365 (giorni) l’energia annua prodotta da un solo impianto equivale a Gw/h, 15.520, n° 21 impianti sono in grado di produrre Gwh. 325.920, quantità d’energia sufficiente al fabbisogno energetico del Regno unito.

Claims (2)

  1. RIVENDICAZIONI STRUTTURA CHE TRAE ENERGIA DAL MOTO ONDOSO 1) Struttura (20) che trae energia dal moto ondoso, caratterizzata dal fatto, che detta struttura, (posta vicino alla costa) dispone di paratie frangi-flutti (21), le quali, convogliando la massa d acqua sui dispositivi mobili (22), sfrutta la pressione d’urto dell tonda in tutta la sua lunghezza.
  2. 2) Struttura (20) che trae energia dai moto ondoso come dalla rivendicazione (1). caraterizzata dal lato che i dispositivi mobìli, (22) presentano, nella parte anteriore (10), degli appositi profili concavi (16-13-14) i quali consentono il massimo sfruttamento dell'energia al momento dello impatto con l'onda, 3} Struttura (20) che trae energia dal moto ondoso come dalle rivendicazioprecedenti, caratterizzata dal fatto che, i pistoni idraulici (11) atti a sostenere i dispositivi mobili (22) sono accoppiati a dei generatori (37), ì quali hanno Sa proprietà di trasformare in energia elettrica ogni singolo movimento dei dispositivi stessi. 4) Struttura (20) che trae energìa dal moto ondoso come dalle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la massa d'acqua superando i bordi (14) dei dispositivi (22), si accumula nelle zone di contenimento (45) obbligando i dispositivi a salire, come spiegato dai princìpio di “Archimede", producendo ulteriore energìa. 5) Struttura (20) che trae energìa dal moto ondoso come dalle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i fulcri (39) atti a sostenere tutta la parte mobile, sono arretrati e posizionati nella parte inferiore della struttura in modo tale da sfruttare al massimo la forza d'urto prodotta dall'onda sui dispositivi (22).
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