NO326942B1 - Kraftverk for havstrom - Google Patents

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for utvinning av energi i vannstrømmer, fortrinnsvis til produksjon av elektrisk strøm, hvilken anordning omfatter minst en vinge (1) eller hydrofoil (1). Hydrofoilen (1) er bevegelig opplagret i en bærende struktur for resiprokerende bevegelse mellom et første og andre vendepunkt. Snuinnretninger (8,9) vil medvirke til at hydrofoilens (1) angrepsvinkel i forhold til vannstrømmens strømningsretning endres.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for utvinning av bevegelsesenergi i vannstrømmer. Anordningen vil utnytte strømninger i vannmasser under vannover-flaten i sjø, hav, elver eller andre vannmasser. Disse strømninger er forårsaket av tidevann og/eller av områdets topografi (grunne renner, sund, innsnevringer under vann etc).

Når strømmer fra store vannmasser (eksempelvis fra hav eller elver) presses gjennom sund eller innsnevringer, vil strømningshastigheten øke og i svært stor grad være ensrettet. Strømningen vil i et bestemt område av innsnevringen ha en tilnær-met konstant hastighet over hele det aktuelle tverrsnittet, slik at det vil være gunstig å plassere et anlegg basert på oppfinnelsen her. Alternativt kan anordningen plasse-res i en hvilken som helst strømmende vannmasse som en elv, havstrøm eller lik-nende.

Anordningen ifølge oppfinnelsen baserer seg på å omdanne den kinetiske energien i strømmende vann til elektrisk eller annen energi ved hjelp av en eller flere oscillerende vinge(er) eller hydrofoil(er). Anordningen installeres fortrinnsvis i sin helhet under vann i egnede områder.

Vannets tetthet - nesten 1000 ganger høyere enn luft - gjør det mulig å generere mye energi ved hjelp av tidevannsstrømmer, selv om de beveger seg med lave hastigheter. Det forventes at det vil være mulig å utnytte slike strømmer ved så lave hastigheter som 0,5 m/s, for eksempel til å produsere strøm.

Forskning og utvikling på tidevannskraftverk eller - anlegg, for produksjon av elektrisk energi har pågått i mange tiår. I forhold til vindmøller vil eksempelvis ti-devannsanlegg være mer forutsigbare, idet tidevannets bevegelser styres av jordens, månens og solens bevegelser i forhold til hverandre. Dette gir sykliske bevegelser, som vil være lite avhengige av vær. Dette er dermed meget fordelaktig i forhold til både produksjonsplanlegging og vedlikeholdsplanlegging.

Tidevannsstrømmen beveger seg imidlertid kun i to retninger - frem og tilbake. Dersom det benyttes turbiner i et anlegg, må enten turbinene tillates å roteres 180 grader, eller så må turbinbladene kunne reguleres om sin egen akse, slik at det oppnås en kontinuerlig og optimal energiproduksjon. Ved skifte av strømretning vil også bærekonstruksjonen i dette tilfellet "skygge" for turbinbladene og skape for-styrrelser i de strømmende vannmassene. Dette medfører at de ulike turbinbladene er utsatt for ulike belastninger, hvilket kan medføre at det oppstår et bøyemoment om turbinakslingen. Gjennom å regulere turbinbladenes angrepsvinkel (pitch), vil man delvis kunne kompensere for dette problem. Dette er imidlertid ofte en kompli-sert og kompleks prosess.

Det finnes to forskjellig måter å utnytte tidevann på. Enten kan man utnytte nivåforskjellen mellom flo og fjære, eller man kan utnytte vannstrømmene som tidevannet forårsaker.

Det finnes flere kjente anordninger og fremgangsmåter for produksjon av energi fra strømning i vannmasser, der de fleste baserer seg på at tidevannet strømmer fra et

basseng og til et annet lavere basseng via en turbin. Tidevann ble allerede før 1100-tallet utnyttet på denne måten i Frankrike og Spania. I dag bør tidevannsforskj ellen være på minst 3 meter før man vurderer om nivåforskjellen i tidevann skal utnyttes til energiproduksjon.

I områder der det er store vannstrømmer når tidevannet beveger seg, kan energien i vannstrømmen utnyttes ved for eksempel å benytte tidevannsmøller. Tidevannsmøl-ler kan sammenlignes med vindmøller som står under vann, og de bør bygges i områder der tidevannstrømmen er betydelig, på grunn av anleggets utvinningsgrad.

Det er kjent fra norsk patent 321.762 Blå anordne en eller flere neddykkede seil som forskyves med tidevannet mellom to magasin; når tidevannet strømmer i en første retning vil seil forskyves fra et første magasin og mot det andre magasin og motsatt vei når tidevannet strømmer i en andre retning.

Et felles problem ved eksisterende anlegg som er utført for å utnytte vesentlige energimengder fra strømmende vannmasser, er deres kompliserte utførelse og kost-nader i den forbindelse. De er for det meste store strukturer med faste komponenter anbrakt i ugunstige omgivelser, og de fleste anordninger er meget krevende hva gjelder ingeniørarbeider, utplassering samt vedlikehold. Anleggene kan dessuten ha store konsekvenser for det marine mangfoldet, skipsfarten og rekreasjonen i området.

De store hydrodynamiske krefter vil dessuten påføre betydelige mekaniske påkjenninger på konstruksjoner av denne type, og det er vanskelig å få en forankring på en holdbar og økonomisk måte, særlig ved ugunstige bunnforhold. Vannmasser som strømmer rundt konstruksjoner av denne type skaper dessuten lett egensvingninger i konstruksjonen, som til slutt kan skape tretthetsbrudd.

Det er følgelig et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret konstruksjon for uttrekk av energi fra tidevannsstrømmer, der konstruksjonen utsettes for redu-serte mekaniske påkjenninger, er lettere å regulere for å oppnå optimal energiproduksjon og er enklere konstruksjonsmessig.

Det er derved frembrakt en anordning for anbringelse under vann, for utnyttelse av bevegelsesenergi i en vannstrøm, fortrinnsvis til produksjon av elektrisk strøm, hvilken anordning omfatter minst en vinge eller hydrofoil. Anordningen er kjennetegnet ved at vingen eller hydrofoilen er bevegelig opplagret i en bærende struktur for resiprokerende bevegelse mellom et første og andre vendepunkt. Vingen eller hydrofoilen er utformet for forbindelse med en energiomdannende anordning som omdanner vingens resiprokerende bevegelse og hvor vingen eller hydrofoilen er opplagret slik at vingens korderetning danner en angrepsvinkel i forhold til vann-strømmens retning mot vingen eller hydrofoilen, hvor opplagringen av vingen eller hydrofoilen er slik utformet at den skifter vingens eller hydrofoilens angrepsvinkel ved første og andre vendepunkt mellom en positiv og negativ angrepsvinkel i forhold til vannstrømmens strømningsretning mot vingen eller hydrofoilen.

Anordningen kan anbringes slik at vingen beveger seg vertikalt eller horisontalt i vannmassen. Alternativt kan vingen bevege seg på skrå dersom dette passer best et-ter de geografiske og hydrodynamiske forhold.

En fordel med oppfinnelsen er at "slaglengden" mellom første og andre vendepunkt i den bærende strukturen kan tilpasses lokale geografiske og hydrodynamiske forhold slik at anordningen ifølge oppfinnelsen kan tilpasses for optimal utnyttelse av en vannstrøm på det punkt hvor den er ekstra kraftig eller på et punkt hvor anbring-elsen av anordningen er minst mulig forstyrrende, samtidig som anordningens ut-strekning er variabel og kan tilpasses de lokale forhold.

Angrepsvinkelen som hydrofoilen eller vingen danner med vannstrømmens retning vil kunne tilpasses slik at den kinetiske energien i vannstrømmen utnyttes maksi-malt for å bevege vingen. En angrepsvinkel på 0 grader betyr at vingens kordelinje er parallell med vannstrømmens retning hvorpå det ikke oppnås en bevegelse med mindre utformingen av vingen er asymmetrisk og frembringer et hydrodynamisk løft. I slikt tilfelle må dette kunne speilvendes ved hvert vendepunkt. En angrepsvinkel på 45 grader betyr at vingen står i en 45 graders vinkel i forhold til vannstrømmen og ved vendepunktet på vingen vippes 90 grader slik at den oppnår en tilsvarende motsatt angrepsvinkel - hvilket vil bevege vingen i motsatt retning.

I ulike utførelsesformer kan anordningen være forsynt med et eller flere forank-ringspunkter hvor anordningen kan være forankret til bunnen under anordningen, anordningen kan være forankret til en flytende konstruksjon eller anordningen kan være forankret til land. Dersom det er gunstig kan anordningen være forankret til to eller flere av punktene i en gruppe bestående av havbunn, land og flytende anordning

I ytterligere utførelsesform kan det i den bærende struktur være vertikalt anordnede føringsspor som leder vingen eller hydrofoilen i sin bevegelse mellom vendepunktene. Føringssporene kan i sine respektive nedre og øvre ender være utformet med en større åpning, slik at vingen eller hydrofoilen kan vende mellom en positiv og en negativ angrepsvinkel i forhold til vannstrømmen.

Videre kan den være anbrakt minst en snuinnretning i forbindelse med den bærende strukturen eller minst en snuinnretning i forbindelse med vingen eller hydrofoilen. Videre kan snuinnretninger i den bærende struktur eller hydrofoilen virke alene eller ved sin kombinasjon.

Vingen eller hydrofoilen kan innvendig dessuten ha ett eller flere rom med oppdriftselementer. Ved å skifte vinkel i forhold til vannstrømmen kan også oppdriftselementene endre plass og kan derved bidra til å holde hydrofoilen i riktig posisjon i vannstrømmen.

Fundamentet til anordningen kan dessuten ha støtteben ved sine nedre ender, som er tilpasset for plassering mot havbunnen og eventuelt utformet for anbringelse på sugeankere.

Vingen eller hydrofoilen kan ha en rekke ulike profiler og kan være symmetrisk om sine respektive horisontale og vertikale midtakser.

Videre kan vingen eller hydrofoilen være slik opplagret eller utformet at den kan speilvendes når for eksempel en vannstrøm snur og angriper fra motsatt side, dvs. 180 grader snudd. Dette kan skje på flere ulike vis, bl.a. ved at vingens eller hydrofoilens profil kan speilvendes ved å trekke inn konstruktive elementer i den ene kant for så å skyve ut konstruktive elementer ved den motsatte kant, hvilke elementer bidrar til å danne en vingeform eller hydrofoil form. Videre kan vingen eller hydrofoilen være slik opplagret at den kan speilvendes i sin opplagring. Dette kan eksempelvis skje var at vingens eller hydrofoilens innfesting i den bærende struktur ved vingens eller hydrofoilens bakkant er slik utformet at vingen eller hydrofoilen kan løsgjøres og dreie 180 grader for så igjen å føres i en bærende struktur. Vingen eller hydrofoilen kan alternativt være hengslet ved sin fremkant slik at den kan dreie 180 grader om en akse langs sin fremkant.

I en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det frembrakt en anordning for anbringelse under vann, for utnyttelse av bevegelsesenergi i en vannstrøm, fortrinnsvis til produksjon av elektrisk strøm, hvilken anordning omfatter minst en vinge eller hydrofoil. Anordningen i denne utførelsesformen er kjennetegnet ved at vingen eller hydrofoilen er bevegelig opplagret i en bærende struktur for resiprokerende bevegelse mellom et første og andre vendepunkt. Vingen eller hydrofoilen er utformet for forbindelse med en energiomdannende anordning som omdanner vingens resiprokerende bevegelse, og vingen eller hydrofoilen er forsynt med et eller flere profilelementer ved en eller begge av vingens ledende og følgende kant i korderetningen, hvilke profilelementer endrer vingens eller hydrofoilens fluiddynamiske egenskaper og skaper en bevegelse for vingen eller hydrofoilen i forhold til vann-strømmens retning mot vingen eller hydrofoilen, og hvor opplagringen av vingen eller hydrofoilen er slik utformet at den speilvender profilelementenes posisjon i forhold til vingens eller hydrofoilens kordelinje ved første og andre vendepunkt.

I ulike utførelsesformer kan vingen eller hydrofoilen være forsynt med minst et i vingens korderetning utskyvbart profilelement på henholdsvis oversiden og under-siden av vingen eller hydrofoilen. Videre kan profilelementene være anordnet i eller utenpå hydrofoilen, ved hver ende av kordens over- og underside etc. Ved å skyve ut et profilelement ved vingens ledende kant og eller følgende kant vil det være mulig å endre vingens eller hydrofoilens hydrodynamiske egenskaper slik at det frem-bringes en bevegelse gjennom vannet i forhold til vannstrømmens retning. Bevegelsen vil fortrinnsvis være perpendikulært på vannstrømmens retning ettersom dette gir god mulighet for resiprokerende bevegelse med mest mulig ensartet bevegelse og derved energiuttak i begge retninger av den resiprokerende bevegelsen.

Bevegelsen snur ved det første og andre vendepunkt. For å skape en bevegelse i motsatt retning når vingen når vendepunktet, er opplagringen av vingen eller hydrofoilen ifølge oppfinnelsen slik anbrakt at den ved vendepunktet speilvender profilelementene. Med andre ord trekkes de utskjøvne profilelementene tilbake og de motsatte profilelementene skyves frem. Dette kan skje samtidig eller helt eller delvis i sekvens.

Profilelementene kan være av ulik form, men felles for et profilelement er at det danner en vinkel med vannstrømmen som beveger vingen eller hydrofoilen i den ønskede retningen innenfor opplagringen i den bærende strukturen.

Profilelementene kan eksempelvis være buet. Dersom det anbringes profilelementer ved både den ledende og følgende så kan bueformen være motsatt, det vil si buen i ledende kant svinger nedover fra den ledende kant mens bueformen ved den følgen-de kant kan svinge opp fra den følgende kant. Dette vil bidra til å bevege vingen eller hydrofoilen gjennom vannet som følge av vannstrømmen mot vingen eller hydrofoilen.

Fordelen med denne utførelsesformen et at den enkelt kan reverseres når strømmen snur, dvs den kan utnytte vannstrømmen fra begge sider av vingen eller hydrofoilen. Ved å speilvende utskyvningen av profilelementet(-ene) vil det være mulig å utnytte strømmen fra motsatt side.

Også her kan vingen eller hydrofoilen være slik opplagret eller utformet at den kan speilvendes når for eksempel en vannstrøm snur og angriper fra motsatt side, dvs 180 grader snudd. Dette kan skje på flere ulike vis, bl.a. ved at vingens eller hydrofoilens profil kan speilvendes ved å trekke inn konstruktive elementer i den ene kant for så å skyve ut konstruktive elementer ved den motsatte kant, hvilke elementer bidrar til å danne en vingeform eller hydrofoil form. Videre kan vingen eller hydrofoilen være slik opplagret at den kan speilvendes i sin opplagring. Dette kan eksempelvis skje var at vingens eller hydrofoilens innfesting i den bærende struktur ved vingens eller hydrofoilens bakkant er slik utformet at vingen eller hydrofoilen kan løsgjøres og dreie 180 grader for så igjen å føres i en bærende struktur. Vingen eller hydrofoilen kan alternativt være hengslet ved sin fremkant slik at den kan dreie 180 grader om en akse langs sin fremkant.

Videre vil det være mulig å kombinere den første og andre grunnleggende utførel-sesform slik at vingens eller hydrofoilens angrepsvinkel mot vannstrømmen endres ved vendepunktene i tillegg til av profilelementene skyves ut/inn for å skape en optimal form bestående av både vingen eller hydrofoilen og profilelementene.

I en ytterligere utførelsesform kan profilelementene være hengslet anordnet på minst en av hydrofoilens ledende og følgende kant. I slikt tilfelle vil profilelementenes vinkel styres slik at profilelementene danner en vinkel i forhold til vann-strømmen og denne speilvendes om kordelinjen ved vendepunktene for å snu beve-gelsesretningen til vingen eller hydrofoilen.

I ulike utførelsesformer kan anordningen være forsynt med et eller flere forank-ringspunkter hvor anordningen kan være forankret til bunnen under anordningen, anordningen kan være forankret til en flytende konstruksjon eller anordningen kan være forankret til land. Dersom det er gunstig kan anordningen være forankret til to eller flere av punktene i en gruppe bestående av havbunn, land og flytende anordning

I ytterligere utførelsesform kan det i den bærende struktur være vertikalt anordnede føringsspor som leder vingen i sin bevegelse mellom vendepunktene. Føringsspore-ne kan i sine respektive nedre og øvre ender være utformet med en større åpning, slik at hydrofoilen kan vende mellom en positiv og en negativ angrepsvinkel i forhold til vannstrømmen.

Videre kan den være anbrakt minst en snuinnretning i forbindelse med den bærende strukturen eller minst en snuinnretning i forbindelse med hydrofoilen. Videre kan snuinnretninger i den bærende struktur eller hydrofoilen virke alene eller ved sin kombinasjon.

Vingen eller hydrofoilen kan dessuten ha ett eller flere rom med oppdriftselementer. Ved å skifte vinkel i forhold til vannstrømmen kan også oppdriftselementene endre plass og kan derved bidra til å holde hydrofoilen i riktig posisjon i vannstrømmen.

Fundamentet til anordningen kan dessuten ha støtteben ved sine nedre ender, som er tilpasset for plassering mot havbunnen og eventuelt utformet for anbringelse på sugeankere.

Vingen eller hydrofoilen kan ha en rekke ulike profiler og kan være symmetrisk om sine respektive horisontale og vertikale midtakser.

Den bærende struktur kan være slik utformet at den støtter vingen eller hydrofoilen ved fire hjørner, ved hver av sidene eller som et eller flere støttepunkter som står gjennom vingens flate. Dette vil være avhengig av vingens eller hydrofoilens stør-relse og form samt de lokale forholdene på det stedet hvor anordningen anbringes.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse omdanner vannstrømmens energi til bevegelse som for eksempel kan drive en generator. Bevegelsen kan alternativt om-dannes og overføres på en rekke ulike måter, for eksempel gjennom en mekanisk overføring fra resiprokerende bevegelse til rotasjonsbevegelse eller via for eksempel en pumpe og en fluidstrøm som skaper et hydraulisk trykk som videre driver en generator.

Videre er det frembrakt en fremgangsmåte for utvinning av energi fra vannstrømmer for omdannelse hovedsakelig til elektrisitet ved anvendelse med en av de ovenfor nevnte anordninger, omfattende de følgende trinn:

å transportere anordningen til bestemmelsesstedet,

å posisjonere anordningen under vann, som utsettes for tidevannsbevegelser,

å tillate en bevegelse sideveis eller en oppad- og nedadgående bevegelse av en eller flere vinger eller hydrofoiler som følge av tidevannsbevegelser, og å omdanne den resiprokerende bevegelse til en rettlinjet og/eller roterende bevegelse.

Andre fordeler og særtrekk ved foreliggende oppfinnelsesgjenstand vil fremgå klart fra følgende detaljerte beskrivelse, de vedføyde tegninger samt de etterfølgende pa-tentkrav.

Kort beskrivelse av de vedlagte tegninger:

Fig. 1 viser delvis sideriss av en utførelsesform av installasjonen i henhold til oppfinnelsen; Fig. 2A-C viser et sideriss av installasjonen, der hydrofoilens bevegelse mellom vendepunktene vises; Fig. 3 A-C viser tverrsnitt av en hydrofoil, der ulike hjelpeinnretninger for å snu hydrofoilen ved vendepunktene vises;

Fig. 4 viser en installasjon anordnet på en flytende konstruksjon; og

Fig. 5A-B viser ytterligere innretninger som benyttes i forbindelse med vending av vingen eller hydrofiolen.

I det følgende vil oppfinnelsen bli beskrevet med flere utførelseseksempler, der figurene 1-5 viser de forskjellige utførelsesformer.

Anlegget ifølge oppfinnelsen omfatter i en utførelsesform en struktur 2 som kan hvile på en bunn 6 under en vannoverflate. Strukturen 2 bærer et antall utskiftbare vinger eller hydrofoiler 1, som drives av vannstrømmene i området. Anleggets struktur 2 er bygget opp av et antall støtteben 3 og på disse anordnet horisontale bærende rammer 4. På hver av de bærende rammer 4 er det utformet føringsspor 5 for hydrofoilen 1, hvilke føringsspor 5 tillater at vingen eller hydrofoilen 1 kan beveges resiprokerende i området fra et nedre til et øvre vendepunkt.

For å gjøre anlegget mer mobilt i forbindelse med installasjon og eventuell forflyt-ning, er det på strukturen 2 tilveiebrakt ett eller flere ballasterbare rom (ikke vist). Anlegget kan dermed transporteres helt eller delvis deballastert frem til bestemmelsesstedet, hvoretter det ballasteres og senkes ned til ønsket posisjon på havbunnen 6.

Støttebenenes 3 underside fastgjøres til eksempelvis sugeankere eller peler (ikke vist) som på forhånd er slått ned i havbunnen 6.

Anlegget 1 er via en ledning 7 forbundet med en landbasert installasjon (ikke vist), der installasjonen distribuerer videre den (elektriske) energien til et "strømnett" den er koblet til.

Den resiprokerende vingen eller hydrofoil 1 forårsaker hydrodynamiske løft- og dragkrefter på grunn av trykkforskjellene over profilet, som forårsakes av den rela-tive bevegelse av tidevannsstrømmen over foilprofilet. Disse krefter vil indusere en resultantkraft på føringsspor 5, hvor det i disse er anordnet innretninger (ikke vist) for eksempelvis å drive resiprokerende hydrauliske stempelpumper, høytrykks hyd-raulikkfluid etc., der disse videre benyttes for å drive en hydraulisk motor og en generator, for slik å kunne omforme og å utta den (elektriske) energien.

Dersom vingen eller hydrofoilen 1 gis en positiv eller negativ angrepsvinkel relativt til tidevannets innstrømning, vil den heve og senke seg i en resiprokerende bevegelse. Hastigheten med hvilken denne syklus forekommer med, er avhengig av et betydelig antall av hydrodynamiske og mekaniske variabler/parametere.

Figurene 2A-C viser vingens eller hydrofoilens 1 bevegelse ved påvirkning av en vannstrøm; i figur 2A vil vingen eller hydrofoilen 1 beveges oppover som en følge av at en vannstrøm treffer vingens eller hydrofoilens 1 underside ved den ledende kant og således presser den oppover. Vinkelen vingen eller hydrofoilen 1 danner med strømmen, defineres til å være en positiv angrepsvinkel.

I figur 2B vil vingen eller hydrofoilen 1 ha nådd sitt øvre punkt (vendepunkt), og vil ved hjelp av egnede snuinnretninger 9 "tvinges" til å snu. Snuinnretningene 9 vil forklares nærmere nedenfor.

Vingen eller hydrofoilen 1 i figur 2C er på vei nedover idet snuinnretningene 9 har medført at vannet nå treffer vingen eller hydrofoilen 1 på oversiden og dermed presser den nedover. Angrepsvinkelen er nå endret til å være negativ.

For å kunne endre vingens eller hydrofoilens 1 hydrodynamiske egenskaper under den resiprokerende bevegelsen og/eller ved øvre og nedre vendepunkter, kan ett eller flere profilelementer 8 være anordnet hydrofoilen 1. Profilelementene 8 er ut-skyvbare og kan være anordnet i selve hydrofoilen 1, slik som vist i figur 3A, eller på selve hydrofoilen, slik som vist i figur 3B. Selve profilelementet 8 kan være utformet som en tynn, krummet plate, der krummingen følger profilet til vingen eller hydrofoilen 1, slik at den kan virke som en forlengelse av hydrofoilens kordelengde. Som det ses av tegningene er det anordnet to profilelementer 8 ved hver av vingens eller hydrofoilens 1 ledende og følgende kant, men andre alternative konfigurasjo-ner kan også være tenkelige. Videre kan profilelementene strekke seg over deler eller hele vingens eller hydrofoilens 1 kantlengde. Hvordan profilelementene 8 skal styres vil være opplagt for fagmannen og vil dermed ikke beskrives videre her.

En alternativ løsning vises i figur 3C, der det på hydrofilens lede- og følgende kant hengslet er anordnet to profilelementer 8, hvor disse også kan styres slik at den ønskede posisjon av hydrofoilen oppnås.

Figurene 3A-C viser videre noen profilelementer 8 i sin virkbare posisjon, der disse er tegnet inn med avbrutte linjer. Her fremgår det at profilelementene 8 virker motsatt hverandre, dvs at dersom et profilelement 8 skyves ut fra vingen eller hydrofoilens 1 underside ved den ledende kant, så vil et profilelement 8 skyves ut fra vingen eller hydrofoilens 1 overside ved den følgende kant.

En annen utførelsesform av oppfinnelsen vises i figur 4A, der anlegget er anordnet på en flytende konstruksjon 10, der hydrofoilen 1 er anordnet mellom konstruksjo-nens ben eller søyler, idet disse danner den bærende struktur 4 for hydrofoilen 1. På tilsvarende måte som i den første utførelsesformen vil strømmen forårsake en resiprokerende bevegelse av vingen eller hydrofoilen 1, der denne bevegelse gjennom egnede energiomdannende anordninger for eksempel kan benyttes for å produsere strøm.

I figurene 5A-B vises ulike snuinnretninger 9, der disse skal forhindre at hydrofoilen 1 blir stående "fast" i sine vendepunkter. Vannstrømningsretningen i figurene vises med pilen. Figur 5 A viser bruk av wire, der wiren er anordnet på hver side av vingens eller hydrofoilens 1 ledende kant og videre forbundet med den bærende strukturens 4 øvre og nedre områder. Når hydrofoilen 1 i figuren har en positiv angrepsvinkel (dvs. beveger seg oppover), vil wirene være slik anordnet at de tillater denne bevegelse inntil den ledende kant begynner å nærme seg vendepunktet; litt før vendepunktet vil imidlertid den ledende kant på grunn av den nedre wirens lengde ikke tillates en ytterligere vandring, mens den følgende kant vil tillates å vandre ytterligere idet dennes vandring ikke begrenses av en wire. Dette vil dermed medføre at den følgende kant kommer høyere opp enn den ledende kant, der denne posisjon vil føre til at vannet som strømmer mot hydrofoilen 1 vil "treffe" den på oversiden av hydrofoilen 1 og dermed danne en negativ angrepsvinkel, hvilket vil tvinge hydrofoilen 1 nedover. Ved nedre vendepunkt gjentas samme snuprosedyre, men der vil den øvre wiren begrense vandringen til hydrofoilens ledende kant. På denne måte vil hydrofoilen 1 kunne snu ved de øvre- og nedre vendepunkter av sty-ringssporene 5 og dermed kunne fortsette å bevege seg resiprokerende i vann-strømmen.

Figur 5B viser en alternativ snuinnretning 9, der en eller flere stenger/bjelker 12 er

anordnet gjennomgående hydrofoilen og festet til den bærende strukturens 4 øvre og nedre områder. En vippemekanisme 13 er anordnet mellom hydrofoilen 1 og bjelke-ne 12, idet vippemekanismen 13 på en ikke nærmere beskrevet måte vil kunne vippe hydrofoilen 1 slik at den endrer angrepsvinkelen fra positiv/negativ til negativ/positiv ved sine øvre respektive nedre vendepunkter.

Claims (22)

1. Anordning for anbringelse under vann, for utnyttelse av bevegelsesenergien i en vannstrøm, fortrinnsvis til produksjon av elektrisk strøm, hvilken anordning omfatter minst en vinge eller hydrofoil (1), karakterisert ved at vingen eller hydrofoilen (1) er bevegelig opplagret i en bærende struktur (4) for resiprokerende bevegelse i en første retning mellom et første og andre vendepunkt, hvor vingen eller hydrofoilen (1) er utformet for forbindelse med en energiomdannende anordning som omdanner vingens resiprokerende bevegelse og hvor vingen eller hydrofoilen (1) er opplagret slik at vingens korderetning danner en angrepsvinkel i forhold til vannstrømmens retning mot vingen eller hydrofoilen (1), hvor opplagringen av vingen eller hydrofoilen (1) er slik utformet at den skifter vingens eller hydrofoilens (1) angrepsvinkel ved første og andre vendepunkt mellom en positiv og negativ angrepsvinkel i forhold til vannstrømmens strømningsretning mot vingen eller hydrofoilen (1).

2. Anordning ifølge krav 1 karakterisert ved at det i den bærende struktur (4) er anordnet føringsspor (5) i vingens eller hydrofoilens bevegelsesretning.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at føringssporene (5) i sine respektive nedre og øvre ender er utformet med en større åpning, slik at hydrofoilen (1) kan vende mellom en positiv og en negativ angrepsvinkel i forhold til vannstrømmen.

4. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det er anbrakt minst en snuinnretning (9) i forbindelse med den bærende strukturen (4).

5. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det er anbrakt minst en snuinnretning (9) i forbindelse med hydrofoilen (1).

6. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at snuinnretninger (9) i den bærende struktur (4) eller hydrofoilen (1) kan virke alene eller ved sin kombinasjon.

7. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at hydrofoilen (1) har ett eller flere rom med oppdriftselementer.

8. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at fundamentet (2) støtteben (3) ved sine nedre ender, som er tilpasset for plassering mot havbunnen, er utformet for anbringelse på sugeankere.

9. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at hydrofoilen (1) er symmetrisk om sine respektive horisontale og vertikale midtakser.

10. Anordning for anbringelse under vann, for utnyttelse av bevegelsesenergi i en vannstrøm, fortrinnsvis til produksjon av elektrisk strøm, hvilken anordning omfatter minst en vinge eller hydrofoil (1), karakterisert ved at vingen eller hydrofoilen (1) er bevegelig opplagret i en bærende struktur (4) for resiprokerende bevegelse i en første retning mellom et første og andre vendepunkt, hvor vingen eller hydrofoilen (1) er utformet for forbindelse med en energiomdannende anordning som omdanner vingens resiprokerende bevegelse, og hvor vingen eller hydrofoilen er forsynt med et eller flere profilelementer ved en eller begge av vingens ledende og følgende kant i korderetningen, hvilke profilelementer endrer vingens eller hydrofoilens (1) fluiddynamiske egenskaper og skaper en bevegelse for vingen eller hydrofoilen (1) i forhold til vann-strømmens retning mot vingen eller hydrofoilen (1), og hvor opplagringen av vingen eller hydrofoilen (1) er slik utformet at den speilvender profilelementenes (8) posisjon i forhold til vingens eller hydrofoilens (1) kordelinje ved første og andre vendepunkt.

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at vingen eller hydrofoilen (1) er forsynt med minst et i vingens korderetning utskyvbart profilelement (8) på henholdsvis oversiden og un-dersiden av vingen eller hydrofoilen (1).

12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at profilelementene (8) kan være anordnet i eller utenpå hydrofoilen, ved hver ende av kordens over- og underside etc.

13. Anordning ifølge ethvert av kravene 10-12, karakterisert ved at profilelementene (8) er hengslet anordnet på minst en av hydrofoilens ledende og følgende kant.

14. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav 10-13, karakterisert ved at det i den bærende struktur (4) er anordnet føringsspor (5) i vingens eller hydrofoilens bevegelsesretning.

15. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at føringssporene (5) i sine respektive nedre og øvre ender er utformet med en større åpning, slik at hydrofoilen (1) kan vende mellom en positiv og en negativ angrepsvinkel i forhold til vannstrømmen.

16. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav 10-15, karakterisert ved at det er anbrakt minst en snuinnretning (9) i forbindelse med den bærende strukturen (4).

17. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav 10-16, karakterisert ved at det er anbrakt minst en snuinnretning (9) i forbindelse med hydrofoilen (1).

18. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav 10-17, karakterisert ved at snuinnretninger (9) i den bærende struktur (4) eller hydrofoilen (1) kan virke alene eller ved sin kombinasjon.

19. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav 10-18, karakterisert ved at hydrofoilen (1) har ett eller flere rom med oppdriftselementer.

20. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav 10-19, karakterisert ved at fundamentet (2) støtteben (3) ved sine nedre ender, som er tilpasset for plassering mot havbunnen, er utformet for anbringelse på sugeankere.

21. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav 10-20, karakterisert ved at hydrofoilen (1) er symmetrisk om sine respektive horisontale og vertikale midtakser.

22. Fremgangsmåte for utvinning av (elektrisk) energi fra vannstrømmer ifølge et hvilket som helst av kravene 1-9 og 10-21, omfattende de følgende trinn: å transportere anordningen til bestemmelsesstedet, å posisjonere anordningen under vann, som utsettes for tidevannsbevegelser, å tillate en bevegelse sideveis eller en oppad- og nedadgående bevegelse av en eller flere hydrofoiler som følge av tidevannsbevegelser, og å omdanne den oscillerende bevegelse til en rettlinjet og/eller roterende bevegelse.