NO342606B1 - wave power plant - Google Patents

Abstract

Flytende bølgekraftverk (100) omfatter en aksel (102) forsynt med enveis roterbare rotorblader (101). Akselen (102) er forbundet med en generator (235) arrangert i et generatorhus (211) for produksjon av elektrisk strøm. To eller flere oppdriftsorgan (106) er festet til akselen (102), arrangert til å regulere dybdenivå for bølgekraftverket (100) og helningsvinkel for akselen (102). Oppdriftsorganet (106) er hul og oppviser en blære (133) festet til det indre av huset (111) og omkranser akselen (102), for slik å definere et gassfylt indre (115) og en vannfylt omgivelse (114) inne i huset (111). Detgassfylte indre (115) tømmes og fylles med gass via rør (118), ventil (117) og ledning (116) og med hjelp av en kompressor (235) og en trykktank (236) i generatorhuset (211).Liquid wave power plant (100) comprises a shaft (102) provided with one-way rotatable rotor blades (101). The shaft (102) is connected to a generator (235) arranged in a generator housing (211) for producing electric current. Two or more buoyancy means (106) are attached to the shaft (102), arranged to control the depth level of the wave power plant (100) and the inclination angle of the shaft (102). The buoyancy means (106) is hollow and has a bladder (133) attached to the interior of the housing (111) and encircles the shaft (102) so as to define a gas-filled interior (115) and a water-filled environment (114) within the housing ( 111). The gas-filled interior (115) is emptied and filled with gas via pipes (118), valve (117) and conduit (116) and with the aid of a compressor (235) and a pressure tank (236) in the generator housing (211).

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår et undervanns bølgekraftverk, slik det framgår av den innledende del av patentkrav 1. The present invention relates to an underwater wave power plant, as appears from the introductory part of patent claim 1.

Bakgrunn Background

Oppfinnelsen er relatert til en innretning for produksjon av elektrisk energi fra vann i bevegelse, slik som havstrømmer, bølgebevegelse eller rennende vann. En utfordring for overflatebaserte bølgekraftverk til havs er belastning under ekstremvær, og det har vist seg vanskelig og teknisk krevende å lage en overflatekonstruksjon som kan tåle slik belastning. The invention relates to a device for the production of electrical energy from moving water, such as ocean currents, wave motion or flowing water. A challenge for surface-based wave power plants at sea is stress during extreme weather, and it has proven difficult and technically demanding to create a surface structure that can withstand such stress.

For å overvinne slike utfordringer er det foreslått helt eller delvis nedsenkbare kraftverk. Et eksempel fra den kjente teknikk på nedsenkbare bølgekraftverk er GB 2459 843 A. Denne publikasjonen beskriver et antall vannturbiner montert på en fleksibel aksel. Den nedre enden av akselen er forbundet med en generator festet fleksibelt til havbunnen. Den øvre enden er forsynt med en flottør. Konstruksjonen kan på denne måten følge retning og grad av vannstrømning. To overcome such challenges, fully or partially submersible power plants have been proposed. An example from the prior art of submersible wave power plants is GB 2459 843 A. This publication describes a number of water turbines mounted on a flexible shaft. The lower end of the shaft is connected to a generator attached flexibly to the seabed. The upper end is provided with a float. In this way, the construction can follow the direction and degree of water flow.

US 5,946,609 beskriver en rekke flytende turbinrotorer festet på en fleksibel aksel. Én ende av akselen er opplagret på havbunnen, mens den andre enden er forbundet med en elektrisk generator på land. US 5,946,609 describes a series of floating turbine rotors fixed on a flexible shaft. One end of the shaft is stored on the seabed, while the other end is connected to an electrical generator on land.

Formål Purpose

Formålet med oppfinnelsen er å anvise et slik nedsenkbart bølgekraftverk der turbinene på en enkel måte kan posisjoneres i vannmassen for å oppnå en optimal utnyttelse av strømningsenergien. Et annet formål med oppfinnelsen er å kunne senke bølgekraftverket til større dybde i sjøen tilfelle ekstremvær eller for å unngå kollisjon med overflatefartøy. The purpose of the invention is to provide such a submersible wave power plant where the turbines can be positioned in a simple way in the body of water to achieve optimal utilization of the flow energy. Another purpose of the invention is to be able to lower the wave power plant to a greater depth in the sea in case of extreme weather or to avoid collision with surface vessels.

Oppfinnelsen The invention

Dette formålet oppnås med et bølgekraftverk ifølge den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de uselvstendige kravene. This purpose is achieved with a wave power plant according to the characterizing part of patent claim 1. Further advantageous features appear from the independent claims.

Generell beskrivelse General description

Oppfinnelsen er relatert til et bølgekraftverk for produksjon av elektrisk energi, og omfatter et generatorhus med en generator for produksjon av elektrisk energi. En langstrakt aksel er forbundet med generatoren, hvori en eller flere propeller er montert enveis roterbart på akselen. Akselen oppviser videre oppdriftsorgan, og en forankring til havbunn eller elvebunn. The invention relates to a wave power plant for the production of electrical energy, and comprises a generator house with a generator for the production of electrical energy. An elongated shaft is connected to the generator, in which one or more propellers are mounted rotatably in one direction on the shaft. The shaft also has a buoyancy device, and an anchorage to the seabed or river bed.

I henhold til oppfinnelsen er den langstrakte akselen hul og opptar minst én ledning for transport av trykksatt gass, og minst én signalkabel, hvorved bølgekraftverket oppviser minst to oppdriftsorgan. Hvert oppdriftsorgan omfatter et hus med et hult indre og en åpning for utveksling av vann mellom omgivende vannmasse og hulrommet i huset. Oppdriftsorganet er arrangert fast forbundet med og omkransende akselen, hvori en oppblåsbar og sammenpressbar blære er arrangert rundt akselen og festet vanntett til det indre av huset, for slik å definere et gassfylt indre av blæren og et vannfylt rom inne i huset på utsiden av blæren. En ventil, regulerbar via en signalkabel, er arrangert inne i den hule akselen, arrangert for å utveksle gass mellom det gassfylte indre og generatorhuset via ledning. Bølgekraftverket oppviser videre midler for innbyrdes uavhengig å trykksette eller trykkavlaste blæren inne i respektive oppdriftsorgan. According to the invention, the elongated shaft is hollow and accommodates at least one line for transporting pressurized gas, and at least one signal cable, whereby the wave power plant exhibits at least two buoyancy means. Each buoyancy device comprises a housing with a hollow interior and an opening for the exchange of water between the surrounding water mass and the cavity in the housing. The buoyancy means is arranged fixedly connected to and surrounding the shaft, in which an inflatable and compressible bladder is arranged around the shaft and fixed watertight to the interior of the housing, so as to define a gas-filled interior of the bladder and a water-filled space inside the housing on the outside of the bladder. A valve, adjustable via a signal cable, is arranged inside the hollow shaft, arranged to exchange gas between the gas-filled interior and the generator housing via wire. The wave power plant also exhibits means for independently pressurizing or depressurizing the bladder inside the respective buoyancy device.

På denne måten kan akselens helningsvinkel og bølgekraftverkets dybdenivå reguleres presist med henblikk på optimal strømproduksjon, skjerming mot ekstremvær og kollisjonsfare fra nærgående fartøy. In this way, the angle of inclination of the shaft and the depth level of the wave power plant can be regulated precisely with a view to optimal power production, shielding against extreme weather and the risk of collision from approaching vessels.

Akselen og/eller oppdriftsorganene kan videre være forsynt med sensorer valgt fra gruppen bestående av trykk, ekkolodd, vinkelposisjon i horisontalplanet, stressbelastning, og kraftproduksjon. The shaft and/or buoyancy devices can also be provided with sensors selected from the group consisting of pressure, sonar, angular position in the horizontal plane, stress load, and power production.

Midlene for å trykksette eller trykkavlaste blæren kan være realisert i form av minst én kompressor og en trykktank for gass, i strømningsmessig forbindelse med ledning. The means for pressurizing or depressurizing the bladder can be realized in the form of at least one compressor and a pressure tank for gas, in flow-wise connection with a line.

Bølgekraftverket oppviser fortrinnsvis en kontroller i signalkommunikasjon med ventil, kompressor og nevnte sensorer. Kompressoren, trykktanken og kontrolleren er fortrinnsvis opptatt inne i generatorhuset. The wave power plant preferably has a controller in signal communication with the valve, compressor and aforementioned sensors. The compressor, pressure tank and controller are preferably housed inside the generator housing.

En flytbar bøye kan være forbundet med generatorhuset via ledning. Bøyen kan videre oppvise sensorer for registrering av fysikalske parametere ved vannoverflaten, og sende parameterne til kontroller. Bøyen kan videre oppvise midler for å sende lys- og/eller lydsignal ved overflaten. A floating buoy can be connected to the generator housing via wire. The buoy can also display sensors for recording physical parameters at the water surface, and send the parameters to controllers. The buoy can also have means for sending a light and/or sound signal at the surface.

Den produserte strømmen transporteres i kabler ned langs forankringen til en 360 graders svivelkobling integrert i ankerfestet, og videre til forbruk på land eller på oljeplattformer, oppdrettsmerder eller andre offshore-installasjoner. The produced electricity is transported in cables down along the anchorage to a 360 degree swivel coupling integrated in the anchor, and on to consumption on land or on oil platforms, breeding cages or other offshore installations.

Detaljert beskrivelse Detailed description

Oppfinnelsen er i det etterfølgende beskrevet i nærmere detalj med hjelp av figurer, der The invention is subsequently described in more detail with the help of figures, there

Fig.1 en skjematisk skisse av et bølgekraftverk som flyter i en vannmasse, Fig.1 a schematic sketch of a wave power plant floating in a body of water,

Fig. 2a er en prinsippskisse av et kjent bølgekraftverk med ikke-kompensert oppdrift som flyter i vann med liten strømning eller med lite vind, Fig. 2a is a schematic diagram of a known wave power plant with non-compensated buoyancy floating in water with little current or with little wind,

Fig.2b er en skisse tilsvarende Fig.2a, der bølgekraftverket flyter horisontalt i en optimal posisjon for produksjon av strøm, Fig.2b is a sketch corresponding to Fig.2a, where the wave power plant floats horizontally in an optimal position for the production of electricity,

Fig. 2c er en skisse tilsvarende Fig. 2a og 2b, men der bølgekraftverket med ikke-kompensert oppdrift flyter i vann med sterk strøm og/eller i sterk vind, Fig. 2c is a sketch corresponding to Fig. 2a and 2b, but where the wave power plant with non-compensated buoyancy floats in water with strong currents and/or in strong winds,

Fig.3 er et skjematisk tverrsnitt gjennom oppdriftsorganet, og Fig.3 is a schematic cross-section through the buoyancy device, and

Fig.4 er et skjematisk tverrsnitt gjennom generatorhuset og tilhørende komponenter. Fig.4 is a schematic cross-section through the generator housing and associated components.

Figur 1 illustrerer bølgekraftverket ifølge oppfinnelsen, betegnet generelt med henvisningstall 100. Fem rotorblader 101a, 101b, 101c, 101d, 101e er montert på en felles langstrakt aksel 102, arrangert til å rotere om sin egen akse i kun én retning. En første ende 102‘ av akselen flyter fritt i vannet, mens en motstående andre ende 102’’ er forbundet med en elektrisk generator 104 opptatt i et hus 105 forankret bevegelig til havbunnen 108 via et ankerfeste/vaier 107 som tillater fri bevegelse av bølgekraftverket 100 i horisontalplanet under vannspeilet 109. Et antall oppdriftsorgan 106a, 106b, 106c, 106d er festet til akselen 102 og oppviser et hult indre (ikke vist) med en eller flere ventiler for vann for å utveksle vann opptatt inne i oppdriftsorganet og vannmassen i sjøen. Det respektive oppdriftsorgan er videre forsynt med en trykkluftledning som forsyner oppdriftsorganet med trykkluft fra en trykkluftkilde i generatorhuset, for på denne måten med hjelp av en kontroller (ikke vist) i generatorhuset å regulere oppdriftsorganenes egenvekt og dermed oppdrift i vannmassen. Det skal her legges til at oppfinnelsen ikke er begrenset til trykkluft og at den kan drives med annen trykksatt gass. Figure 1 illustrates the wave power plant according to the invention, designated generally by reference number 100. Five rotor blades 101a, 101b, 101c, 101d, 101e are mounted on a common elongated shaft 102, arranged to rotate about its own axis in only one direction. A first end 102' of the shaft floats freely in the water, while an opposite second end 102'' is connected to an electric generator 104 housed in a housing 105 anchored movably to the seabed 108 via an anchor/wire 107 which allows free movement of the wave power plant 100 in the horizontal plane below the water surface 109. A number of buoyancy devices 106a, 106b, 106c, 106d are attached to the shaft 102 and have a hollow interior (not shown) with one or more valves for water to exchange water trapped inside the buoyancy device and the water mass in the sea. The respective buoyancy device is further provided with a compressed air line which supplies the buoyancy device with compressed air from a source of compressed air in the generator house, in this way with the help of a controller (not shown) in the generator house to regulate the buoyancy devices' own weight and thus buoyancy in the water mass. It should be added here that the invention is not limited to compressed air and that it can be operated with other pressurized gas.

Figur 2a-c illustrerer et flytende bølgekraftverk fra den kjente teknikk der flyteorganene ikke har regulerbar oppdrift. I figur 2a flyter bølgekraftverket 100 i en vannmasse med lite strøm og/eller lite bølger. Her kan en se at akselen 102 er skråstilt med generatorhuset 105 flytende i overflaten og den frie akselenden 102’ er lokalisert lengre ned i vannmassen. Vannstrøm, indikert med pilene til høyre i figuren treffer rotorbladene 101 i en vinkel som ikke er optimal med hensyn til produksjon av strøm. Figure 2a-c illustrates a floating wave power plant from the known technique where the floating members do not have adjustable buoyancy. In Figure 2a, the wave power plant 100 floats in a body of water with little current and/or little waves. Here you can see that the shaft 102 is tilted with the generator housing 105 floating on the surface and the free shaft end 102' is located further down in the body of water. Water flow, indicated by the arrows on the right in the figure, hits the rotor blades 101 at an angle that is not optimal with regard to the production of current.

I figur 2b flyter bølgekraftverket med sin aksel 102 ragende horisontalt i vannmassen ved at oppdriften balanserer kraften fra vannstrøm og/eller bølger. Vannstrømmen treffer her vinkelrett på rotorbladene 101 og representerer en optimal posisjon for produksjon av strøm. In Figure 2b, the wave power plant floats with its shaft 102 projecting horizontally in the body of water by buoyancy balancing the force from water flow and/or waves. Here, the water flow hits the rotor blades 101 at right angles and represents an optimal position for the production of electricity.

I figur 2c er bølgekraftverket utsatt for sterke krefter fra vannstrøm og/eller bølger. Generatorhuset 105 trekkes ned i vannet mens den frie akselenden 102’ ligger i vannskorpa med det ytterste rotorbladet 101 plaskende i vannspeilet 109. In Figure 2c, the wave power plant is exposed to strong forces from water flow and/or waves. The generator housing 105 is pulled down into the water while the free shaft end 102' lies in the water crust with the outermost rotor blade 101 splashing in the water mirror 109.

Figur 3 viser et tverrsnitt gjennom et oppdriftsorgan 106 ved bølgekraftverket ifølge oppfinnelsen. Oppdriftsorganet 106 omfatter et hus 111 av et fast materiale, fortrinnsvis med en langstrakt oval form. Huset 111 kan være formet av et hvilket som helst fast materiale, men er fortrinnsvis laget av et polymermateriale med lav egenvekt for på denne måten å gi minimalt bidrag på oppdriften. Oppdriftsorganet 106 er montert på akselen 102 om flensekoblinger 120 ved en første og andre ende av oppdriftsorganet 106 sett i akselens 102 lengdeutstrekning. Flensekoblingene er forsynt med tetningsorgan 121 for å hindre vann fra å strømme inn og ut av huset 111 langs akselen 102. Oppdriftsorganet 106 er følgelig arrangert til å rotere sammen med akselen 102. Figure 3 shows a cross-section through a buoyancy device 106 at the wave power plant according to the invention. The buoyancy device 106 comprises a housing 111 of a solid material, preferably with an elongated oval shape. The housing 111 can be formed from any solid material, but is preferably made from a polymer material with a low specific gravity in order to make a minimal contribution to buoyancy in this way. The buoyancy element 106 is mounted on the shaft 102 about flange connections 120 at a first and second end of the buoyancy element 106 seen in the longitudinal extent of the shaft 102. The flange connections are provided with sealing means 121 to prevent water from flowing in and out of the housing 111 along the shaft 102. The buoyancy means 106 is accordingly arranged to rotate with the shaft 102.

Huset 111 har et hult indre og er forsynt med en blære eller belg 113 som omslutter akselen 102 langs hele dens lengdeutstrekning inne i huset 111. Blæren 113 er ved hver ende av akselen 102 festet til den innvendige veggen av huset 111 ved en første ende 122 og en andre 123 av huset 111 langs akselen 102. Veggen av blæren 113 har en lengdeutstrekning som er større enn lengden av akselen 102 som den omslutter. Blæren 113 danner dermed en pølse som kan utvides og trekkes sammen, som beskrevet i nærmere detalj nedenfor. Som indikert i figur 3, er blæren 113 delvis oppblåst og oppviser et luft- eller gassfylt indre 115 med et omgivende volum med væske indikert ved 114. Huset 111 er videre forsynt med en åpning 124 som vann kan strømme inn og ut gjennom. The housing 111 has a hollow interior and is provided with a bladder or bellows 113 which encloses the shaft 102 along its entire length inside the housing 111. The bladder 113 is attached at each end of the shaft 102 to the inner wall of the housing 111 at a first end 122 and a second 123 of the housing 111 along the shaft 102. The wall of the bladder 113 has a longitudinal extent that is greater than the length of the shaft 102 which it encloses. The bladder 113 thus forms a sausage which can be expanded and contracted, as described in more detail below. As indicated in Figure 3, the bladder 113 is partially inflated and exhibits an air or gas-filled interior 115 with a surrounding volume of liquid indicated at 114. The housing 111 is further provided with an opening 124 through which water can flow in and out.

Det indre av blæren 113 er strømningsmessig forbundet med en luftkompressor og en trykktank i et generatorhus (se figur 4) via en trykkluftledning 116 for trykkluft som er arrangert inne i et hult indre av akselen 102. En trykkluftventil 117 forbinder trykkluftledningen 116 og en trykkluftledning 118 som munner ut i det indre av blæren 115. Trykkluftventilen 117 reguleres av en regulator i generatorhuset via en signalkabel 119 som rager langs akselens 102 indre fra generatorhuset. The interior of the bladder 113 is fluidly connected to an air compressor and a pressure tank in a generator housing (see figure 4) via a compressed air line 116 for compressed air which is arranged inside a hollow interior of the shaft 102. A compressed air valve 117 connects the compressed air line 116 and a compressed air line 118 which opens into the interior of the bladder 115. The compressed air valve 117 is regulated by a regulator in the generator housing via a signal cable 119 that extends along the inside of the shaft 102 from the generator housing.

Akselen 102 og/eller ett eller flere av oppdriftsorganene 106 kan være forsynt med føler for vinkelposisjon (ikke vist) som kan registrere avvik i helning fra horisontalt nivå for akselen 102, og sende signal til en regulator (se beskrivelsen for figur 4 nedenfor) via signalkabel 119. The shaft 102 and/or one or more of the buoyancy elements 106 can be provided with a sensor for angular position (not shown) which can register deviations in inclination from horizontal level for the shaft 102, and send a signal to a regulator (see the description for figure 4 below) via signal cable 119.

Nå med henvisning til figur 4, er det gitt en skjematisk illustrasjon av et generatorhus 211. Generatorhuset 211 er en lukket beholder med et hult indre som opptar ulike komponenter for bølgekraftverket og forankret til bunnen av vannmassen via et ankertau eller liknende (ikke illustrert) festet til en brakett 238 ved generatorhuset 211. En skilleplate 230 deler hulrommet i generatorhuset 211 i et første kammer 231 og et andre kammer 232. En blære 213 er opptatt i det andre kammeret 232 for å regulere oppdriften av generatorhuset 211 på en tilsvarende måte som for oppdriftsorganet 106. Oppbygging og virkemåte er hovedsakelig tilsvarende som for oppdriftsorganet 106 og er derfor utelatt her. Now referring to Figure 4, a schematic illustration of a generator housing 211 is provided. The generator housing 211 is a closed container with a hollow interior that houses various components for the wave power plant and anchored to the bottom of the body of water via an anchor rope or similar (not illustrated) attachment to a bracket 238 at the generator housing 211. A partition plate 230 divides the cavity in the generator housing 211 into a first chamber 231 and a second chamber 232. A bladder 213 is occupied in the second chamber 232 to regulate the buoyancy of the generator housing 211 in a similar way as for the buoyancy device 106. Structure and operation are mainly similar to those of the buoyancy device 106 and are therefore omitted here.

I det første kammeret 231 er det arrangert en strømgenerator 233 forbundet med akselen 102 via en svivelkobling 234. Svivelkoblingen 234 er også arrangert for å oppta trykkluftledningen 116 og signalkabelen 119. Akselen 102 med sine oppdriftsorgan 106, trykkluftledning 116 og signalkabel 119 kan dermed rotere fritt om akselen under rotasjonskraft generert av propellene 101, og fremdeles utveksle trykkluft og styresignaler mellom oppdriftsorganene og komponenter inne i generatorhuset 211. In the first chamber 231, a current generator 233 is arranged connected to the shaft 102 via a swivel coupling 234. The swivel coupling 234 is also arranged to receive the compressed air line 116 and the signal cable 119. The shaft 102 with its buoyancy means 106, compressed air line 116 and signal cable 119 can thus rotate freely about the shaft under rotational force generated by the propellers 101, and still exchange compressed air and control signals between the buoyancy devices and components inside the generator housing 211.

En trykkluftkompressor er indikert skjematisk ved 235. Trykkluftkompressoren 235 er videre forbundet med en trykklufttank indikert skjematisk ved 236. Trykklufttanken 236 er videre forbundet med trykkluftledning 116 via en ventil (ikke vist), for å forsyne de respektive oppdriftsorganene med trykkluft når (den ikke viste) ventilen er åpen og trykkluftventilen 117 i de respektive oppdriftsorgan 106 er åpne, for på denne måte å øke oppdriften av de respektive oppdriftsorgan 106. Kompressoren 235, trykktankens (ikke illustrerte) avstengingsventil og trykkluftventilene 117 i de respektive oppdriftsorganene 106 er regulert av en regulator illustrert skjematisk ved henvisningstall 237. Regulatoren er 237 er arrangert slik at den kan regulere trykket innbyrdes uavhengig i de respektive oppdriftsorganene 106. A compressed air compressor is indicated schematically at 235. The compressed air compressor 235 is further connected to a compressed air tank indicated schematically at 236. The compressed air tank 236 is further connected to compressed air line 116 via a valve (not shown), to supply the respective buoyancy means with compressed air when (the not shown ) the valve is open and the compressed air valve 117 in the respective buoyancy means 106 are open, in order in this way to increase the buoyancy of the respective buoyancy means 106. The compressor 235, the pressure tank's (not illustrated) shut-off valve and the compressed air valves 117 in the respective buoyancy means 106 are regulated by a regulator illustrated schematically by reference number 237. The regulator is 237 is arranged so that it can regulate the pressure independently of each other in the respective buoyancy devices 106.

En bøye 300 er forbundet med generatorhuset 211 via en signal- eller ankerkabel 235. Bøyen kan være forsynt med midler for å registrere bevegelser på overflaten, for eksempel skip som befinner seg i nærheten og risikerer å kollidere med bølgekraftverket, og sende signal ned til regulatoren 237 for å igangsette reduksjon av oppdrift og senke bølgekraftverket ned i sjøen. Bøyen kan også være forsynt med midler som registrerer vannstrøm og vind, og sende signal ned til regulatoren 237, som kan regulere bølgekraftverkets oppdrift i sjøen tilsvarende. Bøyen 300 kan videre være forsynt med anordninger for å sende signal i form av lys og/eller lyd til fartøy i nærheten som står i fare for å kollidere med bølgekraftverket. A buoy 300 is connected to the generator housing 211 via a signal or anchor cable 235. The buoy may be provided with means to register movements on the surface, for example ships that are nearby and at risk of colliding with the wave power plant, and send a signal down to the regulator 237 to initiate the reduction of buoyancy and lower the wave power plant into the sea. The buoy can also be equipped with means that register water flow and wind, and send a signal down to the regulator 237, which can regulate the buoyancy of the wave power plant in the sea accordingly. The buoy 300 can also be equipped with devices to send a signal in the form of light and/or sound to nearby vessels that are in danger of colliding with the wave power plant.

Virkemåte Method of operation

Øke oppdrift Increase buoyancy

Som angitt foran, forsyner kompressoren 235 trykkluft til trykklufttank 236 forsynt med en avstengingsventil (ikke vist) forbundet med kontroller 237 for å magasinere trykkluft. For å øke oppdriften i et bestemt oppdriftsorgan 106, blir trykkluftventil 117 åpnet via et styresignal fra kontroller 237 via signalkabel 119 og trykklufttankens 236 avstengingsventil (ikke vist) åpnet i et tidsrom til at ønsket mengde luft er tilført hulrommet 115 i oppdriftslegemet 111, hvoretter begge ventilene stenger. Samtidig presses vann 114 ut gjennom åpning 124 i oppdriftslegemet 111. As indicated above, compressor 235 supplies compressed air to compressed air tank 236 provided with a shut-off valve (not shown) connected to controller 237 for storing compressed air. In order to increase the buoyancy in a specific buoyancy device 106, compressed air valve 117 is opened via a control signal from controller 237 via signal cable 119 and the compressed air tank 236 shut-off valve (not shown) is opened for a period of time until the desired amount of air is supplied to the cavity 115 in the buoyancy body 111, after which both the valves close. At the same time, water 114 is forced out through opening 124 in the buoyancy body 111.

Redusere oppdrift Reduce buoyancy

Når oppdriften skal reduseres, holdes trykkluftstankens 236 avstengingsventil (ikke vist) stengt hvorved trykkluftventil 117 åpnes og luft strømmer tilbake til lavtrykksiden av kompressor 233 gjennom trykkluftledning 116 mens vann strømmer inn i hulrommet 114 i oppdriftslegeme 111 gjennom åpning 124 i et tidsrom tilstrekkelig til at ønsket grad av oppdrift er oppnådd hvoretter trykkluftventil 117 stenges. When the buoyancy is to be reduced, the shut-off valve of the compressed air tank 236 (not shown) is kept closed whereby the compressed air valve 117 is opened and air flows back to the low pressure side of the compressor 233 through the compressed air line 116 while water flows into the cavity 114 in the buoyancy body 111 through opening 124 for a period of time sufficient for the desired degree of buoyancy is achieved, after which compressed air valve 117 is closed.

Regulering Regulation

Kontrolleren 237 er videre forsynt med programvare og innganger for mottak av signaler fra ulike deler av bølgekraftverket, slik som dybdeposisjon, helningsvinkel for aksel 102, kraftproduksjon, vannstrøm, oppdrift i respektive oppdriftsorgan 106, vindretning og vindstyrke ved overflata fra bøye 300, radarsignal om nærgående fartøy osv. Kontrollerens oppbygning og regulering av individuell oppdrift av de respektive oppdriftsorganene 106, helningsvinkel for aksel 102, kompressordrift og uthenting av informasjon fra bøye 300 og utsending av signal fra samme m.m. av kontroller 237 er ikke beskrevet nærmere her og anses å være innenfor rekkevidde for en fagperson med støtte i den foreliggende beskrivelsen. The controller 237 is also provided with software and inputs for receiving signals from various parts of the wave power plant, such as depth position, inclination angle for shaft 102, power production, water flow, buoyancy in respective buoyancy device 106, wind direction and wind strength at the surface from buoy 300, radar signal of approach vessels etc. The controller's structure and regulation of individual buoyancy of the respective buoyancy devices 106, inclination angle for shaft 102, compressor operation and retrieval of information from buoy 300 and sending of a signal from the same, etc. of controls 237 is not described in more detail here and is considered to be within the reach of a person skilled in the art with support in the present description.

Claims (8)

PatentkravPatent claims 1. Bølgekraftverk (100) for produksjon av elektrisk energi, omfattende et generatorhus (211) med en generator (234) for produksjon av elektrisk energi, en langstrakt aksel (102) forbundet med generatoren (234), hvori en eller flere propeller (101) er montert enveis roterbart på akselen (102), og akselen (102) videre oppviser oppdriftsorgan (106), og en forankring til havbunn eller elvebunn, karakterisert ved at den langstrakte akselen (102) er hul og opptar minst én ledning (116) for transport av trykksatt gass, og minst én signalkabel (119), hvorved bølgekraftverket (100) oppviser minst to oppdriftsorgan (106) omfattende et hus (111), med et hult indre og en åpning (124) for utveksling av vann mellom omgivende vannmasse og hulrommet i huset (111), arrangert fast forbundet med og omkransende akselen (102), hvori en oppblåsbar og sammenpressbar blære (113) er arrangert rundt akselen (102) og festet vanntett til det indre av huset (111), for slik å definere et gassfylt indre (115) av blæren (113) og et vannfylt rom (115) inne i huset (111) på utsiden av blæren (113), hvori en via signalkabel (119) regulerbar ventil (117) er arrangert inne i den hule akselen (106), arrangert for å utveksle gass mellom det gassfylte indre (115) og generatorhuset (211) via ledning (116), og at bølgekraftverket (100) oppviser midler for innbyrdes uavhengig å trykksette eller trykkavlaste blæren (113) inne i respektive oppdriftsorgan (106).1. Wave power plant (100) for the production of electrical energy, comprising a generator housing (211) with a generator (234) for the production of electrical energy, an elongated shaft (102) connected to the generator (234), in which one or more propellers (101 ) is mounted unidirectionally rotatably on the shaft (102), and the shaft (102) further exhibits buoyancy means (106), and an anchoring to the seabed or riverbed, characterized in that the elongated shaft (102) is hollow and occupies at least one wire (116) for transporting pressurized gas, and at least one signal cable (119), whereby the wave power plant (100) exhibits at least two buoyancy means (106) comprising a housing (111), with a hollow interior and an opening (124) for exchanging water between the surrounding water mass and the cavity in the housing (111), arranged fixedly connected to and surrounding the shaft (102), in which an inflatable and compressible bladder (113) is arranged around the shaft (102) and fixed watertight to the interior of the housing (111), so as to define a gas-filled interior (115) of bladder clean (113) and a water-filled space (115) inside the housing (111) on the outside of the bladder (113), in which a via signal cable (119) adjustable valve (117) is arranged inside the hollow shaft (106), arranged for to exchange gas between the gas-filled interior (115) and the generator housing (211) via line (116), and that the wave power plant (100) exhibits means for independently pressurizing or depressurizing the bladder (113) inside the respective buoyancy device (106). 2. Bølgekraftverk ifølge krav 1, hvori akselen (102) og/eller oppdriftsorganene (106) er forsynt med sensorer valgt fra gruppen bestående av trykk, ekkolodd, vinkelposisjon i horisontalplanet, stressbelastning, og kraftproduksjon.2. Wave power plant according to claim 1, in which the shaft (102) and/or the buoyancy means (106) are provided with sensors selected from the group consisting of pressure, sonar, angular position in the horizontal plane, stress load, and power production. 3. Bølgekraftverk ifølge krav 1 eller 2, hvorved midlene for å trykksette eller trykkavlaste blæren (113) omfatter minst én kompressor (235) og en trykktank (236) for gass, i strømningsmessig forbindelse med ledning (116).3. Wave power plant according to claim 1 or 2, whereby the means for pressurizing or depressurizing the bladder (113) comprise at least one compressor (235) and a pressure tank (236) for gas, in flow-wise connection with line (116). 4. Bølgekraftverk ifølge krav 2 eller 3, hvori bølgekraftverket (100) oppviser en kontroller (237) i signalkommunikasjon med ventil (117), kompressor (235) og nevnte sensorer.4. Wave power plant according to claim 2 or 3, in which the wave power plant (100) exhibits a controller (237) in signal communication with valve (117), compressor (235) and said sensors. 5. Bølgekraftverk ifølge krav 3, hvori kompressoren (235), trykktanken (236) og kontrolleren (237) er opptatt inne i generatorhuset (211).5. Wave power plant according to claim 3, in which the compressor (235), the pressure tank (236) and the controller (237) are occupied inside the generator housing (211). 6. Bølgekraftverk ifølge et av kravene foran, hvori en flytbar bøye (300) er forbundet med generatorhuset (211) via ledning (235).6. Wave power plant according to one of the preceding claims, in which a floating buoy (300) is connected to the generator housing (211) via a line (235). 7. Bølgekraftverk ifølge et av kravene 4 til 6, hvori bøyen (300) oppviser sensorer for registrering av fysikalske parametere ved vannoverflaten, og sende parameterne til kontroller (237).7. Wave power plant according to one of claims 4 to 6, in which the buoy (300) has sensors for recording physical parameters at the water surface, and sending the parameters to a controller (237). 8. Bølgekraftverk ifølge et av kravene 4 til 7, hvori bøyen (300) oppviser midler for å sende lysog/eller lydsignal ved overflaten.8. Wave power plant according to one of claims 4 to 7, in which the buoy (300) has means for sending a light and/or sound signal at the surface.