NL2014196B1 - Systeem voor het opwekken van elektrische energie uit waterstromingen. - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het opwekken van elektrische energie uit waterstromingen, omvattende een langwerpige eenheid met ten minste drie drijflichamen die naast elkaar zijn voorzien voor het op een wateroppervlak van een waterreservoir doen drijven van het systeem, een gestel waar de ten minste drie drijflichamen deel van uit maken of althans daar mee zijn verbonden, ten minste twee, door waterstromingen aan te drijven, turbine-organen, koppelmiddelen voor het dusdanig mechanisch koppelen van de turbine-organen met een drijflichaam en/of met het gestel, dat de rotorlichamen van de turbine-organen onder het wateroppervlak en in bovenaanzicht tussen twee naburige drijflichamen zijn gepositioneerd, verbindingsmiddelen voor het verbinden van het systeem met ten minste één verankeringsergaan dat is verbonden met de bodem van het waterreservoir, zodanig dat de eenheid mee kan bewegen met bewegingen van het wateroppervlak. De uitvinding heeft tevens betrekking op een brug omvattende een dergelijk systeem.

Description

Korte aanduiding: Systeem voor het opwekken van elektrische energie uit waterstromingen.

Beschrijving

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het opwekken van elektrische energie uit waterstromingen zoals met name, maar niet uitsluitend, getijdestromingen.

Het is in diverse varianten bekend om gebruik te maken van natuurlijke waterstromingen om elektriciteit op te wekken.

Zo wordt in WO 2014/064067 A1 een drijvend systeem omschreven. Dit systeem omvat drie drijflichamen die in een driehoek zijn opgesteld. De drie drijflichamen zijn onderling verbonden door stangen. Tussen de drijflichamen omvat het systeem verder een basislichaam dat eveneens via stangen met de drijflichamen is verbonden. Aan het basislichaam is een neerwaartse mast opgehangen aan het onderste uiteinde waarvan een turbine-orgaan is voorzien met twee concentrische tegengesteld roteerbare rotorlichamen.

In GB 2481365 A wordt de toepassing van een brug tussen twee landdelen gesuggereerd. De brug rust op pijlers. Tussen de pijlers zijn onder het wateroppervlak turbines voorzien.

De systemen volgens de stand van de techniek blijken zich niet goed te lenen om grootschalig op economisch verantwoorde wijze te worden toegepast.

De uitvinding beoogt een systeem te verschaffen dat zich beter leent om economisch verantwoord grootschalig te worden toegepast. Het systeem volgens de uitvinding omvat daartoe ten minste één langwerpige eenheid met ten minste drie drijflichamen die naast elkaar, dat wil zeggen in een rij, zijn voorzien voor het op een wateroppervlak van een waterreservoir zoals een zee, oceaan, rivier of dergelijke, doen drijven van het systeem, een zich over de lengte van de langwerpige eenheid uitstrekkend gestel waar de ten minste drie drijflichamen deel van uit maken of althans daar mee zijn verbonden, ten minste twee, door waterstromingen aan te drijven, turbine-organen ieder met ten minste één rotorlichaam, koppelmiddelen voor het dusdanig mechanisch koppelen van ieder van de ten minste twee turbine-organen met ten minste één van de ten minste drie drijflichamen en/of met het gestel, dat de rotorlichamen onder het wateroppervlak en in bovenaanzicht tussen twee naburige drijflichamen zijn gepositioneerd, verbindingsmiddelen voor het verbinden van het systeem met ten minste één verankeringsorgaan dat is verbonden met de bodem van het waterreservoir waarbij de verbinding dusdanig is dat de ten minste ene eenheid mee kan bewegen met bewegingen, zoals onder invloed van golfbeweging en getijde, van het wateroppervlak.

Vanwege de toepassing van ten minste één langwerpige eenheid met ten minste drie drijflichamen is het niet nodig om deze eenheden star met de bodem van het waterreservoir te verbinden, hetgeen de kostprijs aanmerkelijk reduceert. De verbindingsmiddelen dragen er zorg voor dat de ten minste ene eenheid toch in voldoende mate op een gewenste positie blijft. De verbindingsmiddelen kunnen relatief eenvoudig worden uitgevoerd ondanks de toepassing van ten minste twee turbine-organen per eenheid. Dankzij de betreffende toepassing van ten minste twee afzonderlijke turbine-organen is het verder zo dat, ondanks dat gebruik wordt gemaakt van een enkele eenheid, het systeem grootschalig kan worden toegepast. De schaalgrootte neemt toe met het aantal turbine-organen. Ook door het systeem langwerpig uit te voeren, met de in een rij naast elkaar voorziene drijflichamen, is het systeem eenvoudig in een gewenste lengte te verschaffen, waarbij bovendien eenvoudig additionele functionaliteit kan worden toegevoegd, zoals in geval van het met het systeem verbinden van twee door een waterweg gescheiden delen land.

Bij voorkeur zijn de verbindingsmiddelen ingericht voor het ten minste in hoogte over een vooraf bepaalde afstand beweegbaar verbinden van het systeem met het genoemde ten minste ene verankeringsorgaan. Deze vooraf bepaalde afstand is begrensd door een maximale uitstrekking in hoogterichting van de verbindingsmiddelen.

Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm omvat de eenheid een zich boven de drijflichamen uitstrekkend rijdek dat is ondersteund door het gestel. Afhankelijk van de specifieke toepassing kan een dergelijk rijdek voor verschillende doeleinden worden toegepast. Indien de eenheid op afstand van land, volgens een nog aan de orde te komen mogelijke uitvoeringsvorm van de uitvinding, wordt toegepast kan het rijdek bijvoorbeeld worden toegepast om personeel de mogelijkheid te bieden om zich gemakkelijk, met name met een verrijdbaar voertuig, over de lengte van de eenheid te verplaatsen, bijvoorbeeld voor noodzakelijk onderhoud aan één van de ten minste twee turbine-organen. Indien de eenheid deel uitmaakt van een brug, volgens een alternatieve nog te bespreken mogelijke uitvoeringsvorm, kan het rijdek voor dezelfde functie worden ingezet maar ook om publiek de mogelijkheid te bieden om het betreffende waterreservoir over te steken. Hiervoor zou eventueel tol kunnen worden geheven hetgeen de economische voorwaarden waar onder het systeem kan worden bedreven, verbetert.

Het is gunstig indien de ten minste ene eenheid een aantal eenheden betreft die in eikaars verlengde zijn gelegen en met elkaar zijn verbonden. Door het langwerpig karakter van de eenheden is een dergelijke verbinding in eikaars verlengde eenvoudig te realiseren.

Bij voorkeur zijn eenheden van het aantal eenheden onderling ten minste om een horizontale scharnieraslijn scharnierbaar met elkaar verbonden. Hierdoor kan een onderling verschil in oriëntatie, zoals als gevolg van golfbeweging van het water van het waterreservoir zoals een zee, doelmatig worden opgevangen. In een uitvoeringsvorm zijn de eenheden met een scharnier onderling verbonden, welk scharnier is geconfigureerd om een onderlinge scharnierbeweging om de scharnieraslijn toe te laten in een hoekbereik van tussen 0,5 en 5 graden.

Bij verdere voorkeur zijn eenheden van het aantal eenheden onderling alzijdig, zoals met een bolscharnier, scharnierbaar met elkaar verbonden.

Het is gunstig indien de verbindingsmiddelen zich in gebruik hellend uitstrekkende verbindingsorganen omvat. Zodoende kan op eenvoudige en effectieve wijze het met bewegingen van het wateroppervlak mee bewegen van de ten minste ene eenheid worden gerealiseerd.

Ten behoeve van een robuuste verankering van het systeem is het gunstig indien de verbindingsmiddelen zijn ingericht voor het met de bodem van het waterreservoir verbinden van elke eenheid van de ten minste ene eenheid van het systeem. In een uitvoeringsvorm is het denkbaar dat het systeem een veelheid van de genoemde eenheden omvat, waarbij één of een aantal van de veelheid van eenheden indirect, via een andere van de veelheid van eenheden, via de verbindingsmiddelen met de bodem is verbonden.

Het is gunstig indien de verbindingsorganen zijn ingericht voor het met maximaal twee verankeringsorganen in de bodem van de zee of de oceaan verbinden van een eenheid met de bodem.

In een uitvoeringsvorm is het gunstig indien de verbindingsorganen flexibele trekorganen, zoals trekkabels, omvatten die zich ieder tussen een verankeringsorgaan en een eenheid uitstrekken.

In een uitvoeringsvorm is het gunstig indien de verbindingsorganen star zijn, zoals in de vorm van een verbindingsbalk die uit een vakwerkconstructie kan zijn opgebouwd, en zich ieder tussen verankeringsorgaan en een eenheid uitstrekken en die ieder aan één uiteinde scharnierbaar, bij voorkeur alzijdig, met het verankeringsorgaan zijn verbonden en aan het tegen over gelegen uiteinde scharnierbaar, bij voorkeur eveneens alzijdig, met een eenheid is verbonden.

Het is gunstig indien de verbindingsmiddelen zijn ingericht voor het uitsluitend aan ten minste één van de twee tegen over elkaar gelegen uiteinden van een langwerpige eenheid bevestigen van de eenheid met respectievelijke verankeringsorganen.

Het is verder gunstig indien de koppelmiddelen zijn ingericht voor het kunnen zwenken van de turbine-organen ten opzichte van het gestel waartoe het systeem verder aandrijfmiddelen omvat voor het doen zwenken van de turbine-organen.

Het is hierbij gunstig indien het systeem besturingsmiddelen omvat die zijn ingericht voor het dusdanig aansturen van de aandrijfmiddelen dat, indien de hoeveelheid elektriciteit die wordt opgewekt of althans neigt te worden opgewekt door een turbine-orgaan een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, het turbine-orgaan dusdanig wordt gezwenkt dat de hoeveelheid elektriciteit die wordt opgewekt door het turbine-orgaan daalt. Aldus kan worden voorkomen dat de turbine-organen worden overbelast en/of dat de capaciteit van de turbine-organen zou moeten worden afgestemd op incidentele situaties waarbij er sprake is van uitzonderlijk sterke stromingen. Daardoor zouden de turbine-organen relatief duur zijn.

Het is in dit kader gunstig indien de koppelmiddelen zijn ingericht voor het om een althans in hoofdzaak verticale zwenkas kunnen zwenken van de turbine-organen.

Het is verder gunstig indien de koppelmiddelen zijn ingericht voor het om een althans in hoofdzaak horizontale zwenkaslijn, die bij voorkeur is gelegen ter plaatse van het gestel, en die zich in de lengterichting van het gestel uitstrekt, kunnen zwenken van de turbine-organen.

Bij voorkeur maken de ten minste drie drijflichamen deel uit van het gestel. Door het aldus een structureel deel van het gestel laten uitmaken van de drijflichamen wordt een robuuste constructie verkregen.

Het is gunstig indien de ten minste ene eenheid op afstand van aan het waterreservoir grenzend land in het waterreservoir is gelegen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm heeft het gestel twee zich onderling parallel in de lengterichting van de eenheid uitstrekkende liggers die onderling door de ten minste drie drijflichamen zijn verbonden.

Het is hierbij gunstig indien de afstand tussen de twee zich onderling parallel uitstrekkende liggers althans ongeveer gelijk is aan de afstand tussen twee naburige drijflichamen van de ten minste drie drijflichamen, waardoor, althans in bovenaanzicht, telkens tussen de twee liggers en die twee naburige drijflichamen een althans ongeveer vierkante, ruimte is bepaald.

Volgens een verdere voorkeursuitvoerinvorm zijn de koppelmiddelen met een eerste van de twee liggers zijn verbonden, zodanig dat de turbine-organen opwaarts zwenkbaar zijn, om de genoemde horizontale zwenkaslijn, naar een inactieve stand waarbij ten minste het rotorlichaam zich in een tussen de twee liggers en twee naburige drijflichamen bepaalde ruimte bevindt. Een omschreven cirkel van de rotorbladen van de rotorlichamen is hierbij bij voorkeur zodanig gekozen dat deze binnen de vierkante ruimte, bij voorkeur juist binnen de vierkante ruimte, valt. Hierdoor wordt een relatief compacte constructie verkregen die ook bij het in de inactieve stand zijn van de turbine-organen stabiel is.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een brug, voor het met elkaar verbinden van twee door een waterweg gescheiden landdelen, de brug omvattende - een systeem volgens elke willekeurige van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene langwerpige eenheid van het systeem een veelheid van opeenvolgend onderling verbonden eenheden omvat, zodanig dat een totale lengte van de veelheid van eenheden de waterweg in hoofdzaak overbrugt, - een eerste landverbindingselement dat een eerste uiteinde van het systeem met een eerste landdeel verbindt, - een tweede landverbindingselement dat een tweede, tegenover het eerste uiteinde gelegen tweede uiteinde van het systeem met een tweede landdeel verbindt, en - een rijdek dat zich over de veelheid van eenheden en het eerste en tweede landverbindingselement uitstrekt.

Het is bovendien gunstig indien de brug een gedeelte omvat dat tussen twee eenheden van de veelheid van eenheden is voorzien en dat zodanig kan worden geopend dat een doorgang voor vaartuigen kan worden gerealiseerd.

De onderhavige uitvinding zal navolgend worden toegelicht aan de hand van de beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen van systemen volgens de uitvinding, onder verwijzing naar de navolgende figuren, waarin:

Figuur 1a in vooraanzicht een eenheid van een voorkeursuitvoeringsvorm van een systeem volgens de onderhavige uitvinding toont;

Figuur 1b de eenheid volgens figuur 1a in bovenaanzicht in een andere bedrijfstoestand toont;

Figuur 2 een deel van de eenheid volgens figuur 1a in driedimensionale weergave toont;

Figuur 3a in driedimensionale weergave de eenheid volgens figuur 1a in bedrijf toont;

Figuur 3b in driedimensionale weergave een voorkeursuitvoeringsvorm van een bevestigingsconstructie voor een eenheid volgens de uitvinding toont;

Figuur 4 in schematisch zijaanzicht de eenheid volgens figuur 1a toont;

Figuur 5a een alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm van een eenheid, of althans van onderdelen daarvan, van een uitvoeringsvorm van een systeem volgens de onderhavige uitvinding toont;

Figuur 5b de eenheid volgens figuur 5a in driedimensionale weergave in bedrijf toont;

Figuur 5c in schematisch zijaanzicht de eenheid volgens figuur 5a toont;

Figuur 6 in bovenaanzicht een voorkeursuitvoeringsvorm van een systeem volgens de onderhavige uitvinding omvattende een veelheid van eenheden volgens figuur 1a toont;

Figuur 7 een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een systeem volgens de onderhavige uitvinding toont;

Figuur 8 in driedimensionale weergave een weer verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een systeem volgens de uitvinding toont, omvattende eenheden volgens figuur 1a;

Figuur 9a en 9b respectievelijk in boven- en vooraanzicht het systeem volgens figuur 8 tonen; en

Figuur 9c een deel van het systeem volgens figuur 9a in een andere bedrijfstoestand toont.

De uitvinding heeft betrekking op een system voor het opwekken van elektrische energie uit watergetijdestromingen zoals met name getijdestromingen. Hiertoe omvat het systeem een aantal van onderling in een rij aan elkaar geschakelde langwerpige eenheden waarvan in figuren 1a, 1b en 2 één eenheid 10 is getoond. De eenheid 10 is in hoofdzaak opgebouwd uit een gestel 11 dat een vijftal drijflichamen 12, 13a, 13b omvat. De drijflichamen 12, 13a, 13b zijn onderling op een regelmatige afstand in een rij voorzien en zijn star met elkaar verbonden door middel van langwerpige buisvormige gesteldelen 14, 16. Een zich aan een eerste uiteinde van de eenheid 10 bevindend drijflichaam 13a is via een gesteldeel 14 en een gesteldeel 16 verbonden met een drijflichaam 12. De gesteldelen 14, 16 zijn onderling op een afstand van elkaar en parallel ten opzichte van elkaar voorzien,. Op analoge wijze is aan het tegenovergelegen tweede uiteinde van de eenheid 10 een drijflichaam 13b voorzien dat op dezelfde wijze, dat wil zeggen via een gesteldeel 14 en 16, met een drijflichaam 12 is verbonden. Tussen de genoemde drijflichamen 12 die met drijflichaam 13a respectievelijk 13b zijn verbonden is een middelste drijflichaam 12 voorzien dat ook weer aan weerszijden met een gesteldeel 14 en 16 met diens naburige respectievelijke drijflichamen 12 is verbonden. In het algemeen kan dus worden gesteld dat een eenheid 10 zoals getoond in figuur 1a twee buitenste drijflichamen 13a, 13b heeft met daartussen althans in het onderhavige voorbeeld drie binnengelegen drijflichamen 12.

De genoemde gesteldelen 14 strekken zich onderling in lijn uit en vormen zodoende een ligger van de eenheid 10 die zich uitstrekt vanaf drijflichaam 13a aan het ene uiteinde tot aan drijflichaam 13b aan het andere uiteinde. Het analoge geldt voor de gesteldelen 16. Een tussenafstand tussen de gesteldelen 14 en 16 is zoals met name in figuur 1b zichtbaar is ongeveer gelijk aan de tussenafstand tussen twee naburige drijflichamen 12, 13a, 13b. Op deze wijze is dus een vakwerk-vormig gestel 11 gevormd uit de genoemde drijflichamen 12, 13a, 13b en de liggers omvattende gesteldelen 14, 16. Zoals eveneens met name figuur 1b toont is een afmeting van de drijflichamen 13a, 13b in een lengterichting 15 van de eenheid 10 ongeveer de helft van die van de drijflichamen 12. Door middel van koppelelementen 17 kan de eenheid 10 worden gekoppeld, in de vorm van een rij, met verdere eenheden 10 die identiek kunnen zijn uitgevoerd. Op deze wijze ontstaat dus een keten van eenheden 10 die onderling zijn gekoppeld en waarbij telkens een drijflichaam 13a van een eerste eenheid aansluit op een drijflichaam 13b van een tweede eenheid.

Figuur 2 toont een gedeelte van de eenheid 10 volgens de figuren 1a en 1b. Zoals met name in figuur 2 is getoond, is bovenop het zojuist beschreven gestel 11 van drijflichamen 12, 13a, 13b en gesteldelen 14 en 16 een rijdek 20 gemonteerd. Dit rijdek 20 is middels steunarmen 21 en 22 op het gestel 11 afgesteund. Bij het zoals boven omschreven onderling opeenvolgend koppelen van een aantal eenheden 10 wordt een doorlopend rijdek 20 gerealiseerd. Het rijdek 20 is overigens in het bovenaanzicht van figuur 1b voor de duidelijkheid weggelaten. Wel zijn in figuur 1b, althans in de figuur, in horizontale richting doorgesneden delen van steunarmen 21 en 22 getoond.

De totale lengte van de eenheid 10 is ongeveer 100 meter, dat wil zeggen de afstand tussen althans het hart van naburige drijflichamen 12, 13a, 13b is telkens ongeveer 25 meter. De drijflichamen 12, 13a, 13b zijn vervaardigd van staal maar kunnen ook alternatief van andere materialen zoals beton zijn vervaardigd. Zij zijn van binnen hol om zodoende een voldoende drijfvermogen voor de eenheid 10 te bewerkstelligen. De gesteldelen 14, 16 betreffen holle stalen buizen. Zoals boven omschreven zijn telkens twee naburige drijflichamen met een gesteldeel 14 en 16 onderling verbonden maar het is in een alternatieve uitvoeringsvorm ook mogelijk dat de eenheid 10 twee liggers heeft die twee of meer van de gesteldelen 14 of 16 vormen en zich dus over meerdere drijflichamen uitstrekken.

In het uitvoeringsvoorbeeld van de eenheid 10 volgens de figuren 1a en 1b is aan elk van de gesteldelen 16, midden tussen elke twee naburige drijflichamen, een turbine-orgaan 30 voorzien. Elk turbine-orgaan 30 heeft een rotorlichaam 32 omvattende drie rotorbladen 35 welke door middel van koppelmiddelen in de vorm van een arm 34 met een gesteldeel 16 van het gestel 11 zijn verbonden. De arm 34 is zodanig om een zich in de lengterichting 15 uitstrekkende zwenkaslijn 31 met het gestel 11 verbonden dat de turbine-organen 30 gezwenkt kunnen worden van een bedrijfsstand, waarin de arm 34 zich zoals figuur 4 toont schuin neerwaarts uitstrekt, naar een inactieve stand volgens figuur 1b, waarin de arm 34 zich horizontaal ofwel ongeveer parallel aan het wateroppervlak uitstrekt.

Zoals figuur 1b en ook figuur 4 tonen is ten minste het rotorlichaam 32 in de inactieve stand boven het wateroppervlak gelegen ten behoeve van het eenvoudig kunnen uitvoeren van onderhoud aan de turbine-organen 30. In figuur 3a is de eenheid 10 getoond in een bedrijfstoestand waarbij het wateroppervlak symbolisch door het vlak 37 is gerepresenteerd. Een bodem van het waterreservoir waarin de eenheid drijft, zijnde bijvoorbeeld een zee, is symbolisch gerepresenteerd door vlak 36. In figuur 3a zijn de turbine-organen 30 zowel in de actieve als in de passieve stand ingetekend. Hetzelfde geldt voor figuur 4. In figuur 4 is met name duidelijk zichtbaar hoe het turbine-orgaan 30 van de actieve stand, met de rotorbladen 35 in een ongeveer verticaal vlak, in de richting van pijl 33, opwaarts zwenkt naar de passieve stand, met de rotorbladen 35 parallel aan en juist boven het wateroppervlak 37.

Verder is in figuren 3a en 3b een bevestigingsconstructie getoond waarmee een eenheid 10, of een opeenvolging van onderling gekoppelde eenheden 10, aan de zeebodem 36 kan worden verankerd. Hiertoe zijn verbindingsbalken 38, die verbindingsmiddelen vormen, voorzien voor het verbinden van een eenheid 10 op zeebodem 36. Per verbindingsbalk 38 is hiertoe een drijflichaam van de eenheid 10 met de verbindingsbalk 38 verbonden. Zoals figuur 3a toont wordt hiervoor een drijflichaam 13a en 13b gebruikt. Zoals het voorbeeld volgens figuur 3b toont kan ook een drijflichaam 12 daartoe worden gebruikt. In de zeebodem is een verankeringsorgaan 40 bevestigd dat zwenkbaar met de verbindingsbalk 38 is verbonden, bij voorkeur alzijdig zwenkbaar. Aan drijflichaam 13a, 13b (of 12 volgens figuur 3b) is een bevestigingsorgaan 42 voorzien waarmee de verbindingsbalk 38 zwenkbaar, bij voorkeur alzijdig, is verbonden. In geval van toepassing van een systeem met meerdere onderling geschakelde eenheden 10 volstaat per eenheid 10 één verbindingsbalk 38 die bijvoorbeeld telkens met drijflichaam 13a van een eenheid 10 is verbonden. Opgemerkt wordt dat de verankeringsconstructie onder gebruikmaking van verbindingsbalken 38 praktisch gezien voordelig is tot waterdieptes van enkele tientallen meters, tot maximaal ongeveer 60 meter.

Elk van de turbine-organen 30 van de eenheid 10 is rond een verticale zwenkaslijn 39 zwenkbaar om zodoende instelbaar te zijn ten aanzien van de exacte richting van de waterstroming langs het systeem. Er kunnen rotatiemiddelen voor het in afhankelijkheid van een uitgangssignaal van een stromingsbepalingsinrichting zoals bijvoorbeeld maar niet uitsluitend een Acoustic

Doppler current profiler, de oriëntatie van de turbine-organen 30 om de genoemde verticale zwenkaslijn 39 te wijzigen.

Figuur 5a - 5c tonen voorbeelden van alternatieve turbine-organen 130, 230 en wijzen waarop deze zwenkbaar met het gestel 11 van een eenheid zoals boven omschreven zijn verbonden. Het in figuren 5a-5c getoonde gestel 11 is dus hetzelfde als het gestel 11 van eenheid 10. Elk turbine-orgaan 130 heeft een rotorlichaam 132 omvattende drie rotorbladen 135 welke door middel van koppelmiddelen in de vorm van een arm 134 met een gesteldeel 16 van het gestel 11 zijn verbonden. De arm 134 is zodanig om een zich in de lengterichting 15 uitstrekkende zwenkaslijn 131 met het gestel 11 verbonden dat de turbine-organen 130 gezwenkt kunnen worden van een bedrijfsstand, waarin de arm 134 zich verticaal ofwel haaks op het wateroppervlak 37 uitstrekt, naar een inactieve stand waarin de arm zich horizontaal ofwel ongeveer parallel aan het wateroppervlak uitstrekt. In figuren 5a en 5b bevindt het vanaf links gezien eerste en derde turbine-orgaan 130 zich in de actieve stand, en bevindt het tweede turbine-orgaan 130 zich in de inactieve stand. Zoals figuur 5c toont is ten minste het rotorlichaam 132 in de inactieve stand boven het wateroppervlak 37 gelegen ten behoeve van het eenvoudig kunnen uitvoeren van onderhoud aan de turbine-organen 130. Het rotorlichaam 132 van turbine-organen 130 is roteerbaar rond een rotatie-as 139 die coaxiaal is met de hartlijn van arm 134. Op deze wijze kan de stand van de rotorbladen 135 worden aangepast aan de stromingsrichting van het water. De rotorbladen 135 van het in figuur 5a vanaf links gezien derde turbine-orgaan 130 zijn zoals figuur 5a toont over een hoek van ongeveer 35 graden geroteerd om rotatie-as 139.

Het om de zwenkaslijn 131 zwenken van de arm 134 van turbine-organen 130 is langs hydraulische weg gerealiseerd. Hiertoe zijn per arm 134 twee hydraulische cilinders 171 voorzien die met het gestel 11 zijn verbonden, althans met een cilinder ervan. De zuiger 173 ervan is met een nok 170 verbonden. Nok 170 is vast met de arm verbonden en zwenkt met de arm 134 mee om de zwenkaslijn 131. Bij het vanuit de inactieve stand volgens figuur 5c uitschuiven van de zuiger 173 wordt de nok 170 in een zwenkbeweging tegen de wijzers van de klok in, rond aslijn 131 gezet, waardoor dus ook arm 134 een overeenkomstige zwenkbeweging maakt. Hierdoor wordt het turbine-orgaan naar de actieve stand ervan bewogen.

Figuur 6 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van een systeem 1 omvattende een veelheid van de boven omschreven eenheden 10. Het systeem 1 omvat althans in het onderhavige voorbeeld vijf rijen 2 van een aaneenschakeling van tien eenheden 10 die op boven omschreven wijze met koppelmiddelen 17 onderling zijn gekoppeld. Elke eenheid 10 is met een verbindingsbalk 38 aan de zeebodem gekoppeld. De verbindingsbalk 38 is per eenheid 10 aan drijflichaam 13a verbonden en bij de buitenste in elke rij, rechts in de weergave volgens figuur 6, eveneens aan drijflichaam 13b. Dat wil zeggen, voor het aan de zeebodem verankeren van tien eenheden 10 zijn elf verbindingsbalken 38 nodig. De vijf rijen 2 zijn op een onderlinge afstand van ongeveer 250 meter voorzien. Per rij 2 zijn alle turbine-organen 30 van de eenheden 10 van die rij 2 onderling elektrisch verbonden. Verder zijn de vijf rijen 2 eveneens onderling elektrisch verbonden. Aan één van de rijen 2 is een basisaansluiting voorzien voor het elektrisch verbinden van systeem 1 met een afnemer van elektrische energie ofwel met een transportmiddel zoals een transportkabel voor elektrische energie. De transportkabel kan met voordeel -drijvend - over het wateroppervlak worden geleid. Elektrische aansluitingen zijn verder niet in de figuren getoond.

Figuur 7 toont een alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm van althans een deel van een systeem 100 eveneens omvattende vijf rijen 4 van elk tien eenheden 10 analoog aan de situatie volgens figuur 6. In dit geval zijn de eenheden 10 echter elk met verankeringskabels 44 met verankeringen 40 in de zeebodem verbonden. Per eenheid 10 is telkens in plaats van één verbindingsbalk 38 een tweetal verankeringskabels 44 per bevestigingsorgaan 42 verbonden en zijn derhalve ook per verankering 40 in de zeebodem twee verankeringskabels 44 verbonden. Op een dergelijke wijze kan een systeem volgens de uitvinding ook het voordeel in dieper water worden toegepast in vergelijking met toepassing van verbindingsbalken 38 bij het systeem 1 volgens figuur 6.

Figuur 8 toont een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een systeem volgens de onderhavige uitvinding in de vorm van een drijfbrug 200. Brug 200 heeft een aantal onderling gekoppelde eenheden 10 waarvan er in figuren 8 en 9a en 9b twee eenheden volledig zijn getoond. Verder heeft brug 200 een eerste landverbindingselement 50 aan een eerste uiteinde van de brug 200. Landverbindingselement 50 is gekoppeld aan de althans in figuur 9a rechts getoonde eenheid 10 gekoppeld. Het rijdek 20 strekt zich over alle eenheden 10 en eveneens over het landverbindingselement 50 uit. Hierdoor kan de brug 200, afhankelijk van onder meer de afmetingen van het rijdek 20, fungeren als bijvoorbeeld een loopbrug of een brug voor voertuigen zoals personen- en vrachtauto’s of treinen. Aan de tegenovergelegen zijde van de brug 200, in figuren 9a en 9b links, is een tweede landverbindingselement 52 voorzien, die eveneens aan een eenheid 10, die in figuren 9a en 9b deels is getoond, is gekoppeld en over welk landverbindingselement 52 het rijdek 20 zich eveneens uitstrekt. Eenheden 10 zijn met verbindingsbalken 38 ter plaatse van een drijflichaam 13a en/of 13b met de zeebodem verbonden op bovenomschreven wijze.

Tussen de twee volledig in figuren 8-9b getoonde eenheden 10 van brug 200 is een wegzwenkbaar gedeelte 54 voorzien. Dit omvat een gedeelte 56 dat aan de ene van de twee eenheden 10 is gekoppeld en in de richting van pijl 57 wegzwenkbaar is. Het gedeelte 54 omvat tevens een gedeelte 58 dat aan de andere van de twee eenheden is gekoppeld en dat in de richting van pijl 59 wegzwenkbaar is. Op een dergelijke wijze wordt een doorgang voor bijvoorbeeld schepen door de brug 200 gerealiseerd. Een open stand van het wegzwenkbaar gedeelte 54 is in figuur 9c getoond. In figuur 9c is de weggezenkte stand van gedeelten 56 en 58 getoond. Het zwenken van gedeelten 56 en 58 vindt bij voorkeur langs hydraulische weg plaats. Details zijn niet in de figuren getoond.

Claims (21)

1. Systeem voor het opwekken van elektrische energie uit waterstromingen zoals met name getijdestromingen, omvattende ten minste één langwerpige eenheid met ten minste drie drijflichamen die naast elkaar, in een rij, zijn voorzien voor het op een wateroppervlak van een waterreservoir zoals een zee, oceaan, rivier of dergelijke, doen drijven van het systeem, een zich over de lengte van de langwerpige eenheid uitstrekkend gestel waar de ten minste drie drijflichamen deel van uit maken of althans daar mee zijn verbonden, ten minste twee, door waterstromingen aan te drijven, turbine-organen ieder met ten minste één rotorlichaam, koppelmiddelen voor het dusdanig mechanisch koppelen van ieder van de ten minste twee turbine-organen met ten minste één van de ten minste drie drijflichamen en/of met het gestel, dat de rotorlichamen onder het wateroppervlak en in bovenaanzicht tussen twee naburige drijflichamen zijn gepositioneerd, verbindingsmiddelen voor het verbinden van het systeem met ten minste één verankeringsorgaan dat is verbonden met de bodem van het waterreservoir waarbij de verbinding dusdanig is dat de ten minste ene eenheid mee kan bewegen met bewegingen, zoals onder invloed van golfbeweging en getijde, van het wateroppervlak.

2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de ten minste ene eenheid een zich boven de ten minste drie drijflichamen uitstrekkend rijdek omvat dat is ondersteund door het gestel.

3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, waarbij de ten minste ene eenheid een aantal eenheden betreft die in eikaars verlengde zijn gelegen en met elkaar zijn verbonden.

4. Systeem volgens conclusie 3, waarbij eenheden van het aantal eenheden onderling ten minste om een horizontale scharnieraslijn scharnierbaar met elkaar zijn verbonden.

5. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verbindingsmiddelen zich in gebruik hellend uitstrekkende verbindingsorganen omvat.

6. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verbindingsmiddelen zijn ingericht voor het met de bodem van het waterreservoir verbinden van elke eenheid van de ten minste ene eenheid van het systeem.

7. Systeem volgens conclusie 5 of 6, waarbij de verbindingsorganen zijn ingericht voor het met maximaal twee verankeringsorganen in de bodem van de zee of de oceaan verbinden van een eenheid met de bodem.

8. Systeem volgens conclusie 5, 6 of 7, waarbij de verbindingsorganen flexibele trekorganen omvatten die zich ieder tussen een verankeringsorgaan en een eenheid uitstrekken.

9. Systeem volgens conclusie 5, 6 of 7, waarbij de verbindingsorganen star zijn en zich ieder tussen verankeringsorgaan en een eenheid uitstrekken en die ieder aan één uiteinde scharnierbaar met het verankeringsorgaan zijn verbonden en aan het tegen over gelegen uiteinde scharnierbaar met een eenheid is verbonden.

10. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verbindingsmiddelen zijn ingericht voor het uitsluitend aan ten minste één van de twee tegen over elkaar gelegen uiteinden van een langwerpige eenheid bevestigen van de eenheid met respectievelijke verankeringsorganen.

11. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de koppelmiddelen zijn ingericht voor het kunnen zwenken van de turbine-organen ten opzichte van het gestel waartoe het systeem verder aandrijfmiddelen omvat voor het doen zwenken van de turbine-organen.

12. Systeem volgens conclusie 11, waarbij het systeem besturingsmiddelen omvat die zijn ingericht voor het dusdanig aansturen van de aandrijfmiddelen dat, indien de hoeveelheid elektriciteit die wordt opgewekt of althans neigt te worden opgewekt door een turbine-orgaan een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, het turbine-orgaan dusdanig wordt gezwenkt dat de hoeveelheid elektriciteit die wordt opgewekt door het turbine-orgaan daalt.

13. Systeem volgens conclusie 11 of 12, waarbij de koppelmiddelen zijn ingericht voor het om een althans in hoofdzaak verticale zwenkas kunnen zwenken van de turbine-organen.

14. Systeem volgens conclusie 11, 12 of 13, waarbij de koppelmiddelen zijn ingericht voor het om een althans in hoofdzaak horizontale zwenkas kunnen zwenken van de turbine-organen.

15. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste drie drijflichamen deel uit maken van het gestel.

16. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene eenheid op afstand van aan het waterreservoir grenzend land in het waterreservoir is gelegen.

17. Systeem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het gestel twee zich onderling parallel in de lengterichting van de eenheid uitstrekkende liggers heeft die onderling door de ten minste drie drijflichamen zijn verbonden.

18. Systeem volgens conclusie 17, waarbij de afstand tussen de twee zich onderling parallel uitstrekkende liggers althans ongeveer gelijk is aan de afstand tussen twee naburige drijflichamen van de ten minste drie drijflichamen, waardoor, althans in bovenaanzicht, telkens tussen de twee liggers en die twee naburige drijflichamen een althans ongeveer vierkante, ruimte is bepaald.

19. Systeem volgens conclusie 17 of 18, waarbij de koppelmiddelen met een eerste van de twee liggers zijn verbonden, zodanig dat de turbine-organen opwaarts zwenkbaar zijn naar een inactieve stand waarbij ten minste het rotorlichaam zich in een tussen de twee liggers en twee naburige drijflichamen bepaalde ruimte bevindt.

20. Drijvende brug, voor het met elkaar verbinden van twee door een waterweg gescheiden landdelen, de brug omvattende - een systeem volgens elke willekeurige van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste ene langwerpige eenheid van het systeem een veelheid van opeenvolgend onderling verbonden eenheden omvat, zodanig dat een totale lengte van de veelheid van eenheden de waterweg in hoofdzaak overbrugt, - een eerste landverbindingselement dat een eerste uiteinde van het systeem met een eerste landdeel verbindt, - een tweede landverbindingselement dat een tweede, tegenover het eerste uiteinde gelegen tweede uiteinde van het systeem met een tweede landdeel verbindt, en - een rijdek dat zich over de veelheid van eenheden en het eerste en tweede landverbindingselement uitstrekt.

21. Brug volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de brug een gedeelte omvat dat tussen twee eenheden van de veelheid van eenheden is voorzien en dat zodanig kan worden geopend dat een doorgang voor vaartuigen kan worden gerealiseerd.