Brevet FR2480860A1 — publié le 19811023

DESCRIPTION ; Dispositif pour récupérer l'énergie des vaques et la transfor- mer en courant électrique. A ce jour pour récupérer l'énergie des vagues, les dispositifs étudiés posent des problèmes qui ne sont pas résolus. Les buts recherchés sont d'obtenir des mouvements cirèulaires réguliers qui actionnent des générateurs, type alternateur élec trique. Les vagues ont des mouvements très complexes ou plusieurs compo sants entrent en jeu. I I y a en premier 15eu le mouvement ondulatoire créé par le vent. Les vents soufflent sur une grande étendue, parfois sur plusieurs centaines de kilomètres. L'énergie s'accumule avec la distance et peut mettre des masses énormes de liquide en mouvement. C'est cette énergie qui nous interesse. Des forces anne\es interfèrent et viennent modifier les mouvements. Citons pour mémoire, les marées et les courants marins. Le flux et le reflux des marées modifient toutes les six heures le niveau moyen de la mer. Les courants marins sont -influéncés per le re- lief des côtes et du fond marin par les fleuves, par l'amplitude des marées : toutes ces causes rendent ces courants très varia- bles en force et en direction.Quant au rivage on observe les vagues et on s'aperçoit qu'elles sont toutes différentes entre elles comme les figures des différentes personnes dans une foule Sur une même vague la'crÊte n'est pas uni.forme.. La partie gau- che ne ressemble pas à la partie centrale et ces deux parties sont différentes de la partie droite.. La même vague change aus- si avec le temps à chaque instant elle est différente de son passé et de son devenir. Les vagues ont des mouvements très com pleses, leur transformation en mouvement circuiaire uniforme pose des problèmes très ardus qui ne sont pas encore résolus. L'étude des forces en présence permet de dissocier 2 phénomènes 1 un phénomène alternatif de bas en haut et de haut en bas subit par un corps flottant Quand il setrouve au creux et au sommet de ta vague... Prenons un exempl-e qui peut'nous donner une idée du travail escompté. Un petit caboteur de 1020 tonnes subit les mouvements d'une houle de 3 mètres toutes les 15 se- condes à chaque descente on peut espèrer un travail de 1 020x3 soit 204 tonnes mètres par secondes.Soit l'équivalent d'une cilute d'eau de 2@@ mètres Ùvec un débit voisin de IM3 par seconde soit l'équivalent de 2 méga Watt mais le petit caboteur sur une mer agitee ne donne aucun travail ( à part celui fourni par des forces annexes ou des forces d'inertie ) car il est en équilibre à la surface de la mer il est- comme un poids en équi I ibre sur le plateau d'une balance Romaine qui oscille. II n' > a aucun travail fourni. Po.ur obtenir ce travail il faut rompre cet équilibre c'est à dire bloquer le caboteur à sa partie haute, attendre que la crête de la vague se déplace et fasse place à un creux le corps flottant est alors suspendu dans le vide. En libérant le vérouillage le corps flottant tombe et peut fournir un travail. 20 il y a un phénomène horizontal de translation si on observe les vagues hautes de 3 mètres elles ressemblent grossièrement à un prisme triangulaire de 3 mètres de haut et de base de 9 mètres environ (par exemple! elles se déplacent horizontalement à la vitesse voisine de 2 mètres par seconde elles possèdent une énergie cinétique par mètre linéaire de vague donnée par la formule de travail = 1 de m V2. Masse liquide 3x9 = 13,5 M3 soit 13,5 de m V2 = 13,5x22 =27t mètre Comme les vagues se succèdent grosso-modo toutes les 15 secondes soit 27 = 1,6 6 t mètre seconde. En prenant un front de vague de 30 mètres on peut espérer grosso modo méga Watt moins la force de frottement qui est notabie. Actuellement cette énergie se retrouve sur le bord de côte en énergie mécanique qui érode le rivage, brasse le sable et exerce un frottement sur fond marin. L'énergie se dégrade en chaleur. -l I est d'observation courante qu'un baigneur trouve la mer plus chaudequand elle est agitée que lorsqu'elle est calme. L'avantage de notre dispositif est de simplifier au maximum les mouvements et de se libérer du mouvement circulaire uniforme. On transforme le mouvement grossièrement sinusoldal des vagues en un mouvement vertical alternatif qui actionne un générateur électrique linéaire. Le dispositif comprend un caisson plat (I) flottant "type vantail de porte d'écluse". II est suspendu verticalement par son bord supérieur où un axe (2) permet de la faire pivoter. Son bord inférieur descrit alors un are de cercle. Au@ e@trémités de son bord inférieur sont fi@és 2 chariots " type boggie de wagen" (3) pouvant rouler sur 2 chemins de roulement (4) le mouvement en arc de cerglé du-bord inférieur du vantai I fait avancer les chariots (3) sur leschemin5de roulement (4) et les oblige à avoir un mouvement asce.ntionnel. A ce moment lorsque le système est à sa position la plus haute on le vérouille par un système mécanique ou éJectro-magnétique (en envoyant un courant accessoire supplémentaire dans les bobines externes du générateur linéaire) la vague passée, le système reste suspendu dans le vide, on libère le vérouillage, et le système reprend sa position de repos grace aux forces: de la pesanteur. Pour guider ces mouvements, les 2 chemins de roulement horizontaux (4) sont fixés à leur extrémité sur des chariots (5) mobiles sur les colonnes verticales (6). L'énergie est récupérée sur les chariots aux extrémités des chemins de roulement horizontaux (4).Générateur électrique linéaire, il est formé par une-batterie de bobines (8)à circuit magnétique fermé; Elles sont solidaires avec le chemin de roulementsoho- rizontaux (4) elles sont donc mobiles avec eux. Ces bobines à circuit magnétique fermé sont comme un stator de moteur électrique empilées sur plusieurs mètres. Cette batteriede bobines (8) forme un axe creux au centre ou se trouve les bo bines inductrices (9) fixes excitées par un courant accessoire. Les bobines (8) mobiles externes sont actionnées par les deux chemins de roulements horizontaux (4)-Pour-obteni-r un courant. triphasé, il faut disposer 3 bobines fixes (9). Si l'écartement des axes des bobines (8).externes est "d" l'écartement des-:axes des bobines (9) inductrices fixes sera (d,+ d ). Le collecteur (12). sera mobile et synchrone des bobinés externes. Les charbon des bornes (13) collectrices seront en regard des axes des bo- bines fixes (9) inductrices ; les bornes (13) collectrices se ront aussi fixes.. Pour avoir le meme décall-ag-e de phases il faut disposer entre les bornes supérieures et inférieures un in- verseur de phase, l'inverseur étant actionné à chaque fois que les bobines induites externes inversent leur mouvement. Dispositif particulier pour corriger l'effet des marées. II faut suspendre la partie supérieure du vantail et les bobine-s cen- traIes' inductrices, sur les portiques (10) sur lesquels on peut agir au moyen de verins (II) commandés par un cerveau électro- nique. Revendications 10 Dispositif pour récupérer l'énergie des vagues et la transformer en énergie électrique, caractérisé par un caisson plat "type vantail de porte d'écluse". Son bord supérieur est fixé par un axe (2) à un portique sur lequel des verins (II) peuvent l'ajuster en hauteur au niveau moyen des vagues et suivant la hauteur des marées,ceci grace à un cerveau électronique. Sous la poussée de la vague,"le vantail" pivote en arc de cercle et en -tetne au moyen de chariot (3) les 2 chemins de roulement horizontaux (4). Ces chemins de roulement (4) sont guidés à leurs extrémités par des chariots sur 4 colonnes verticales. Un système (5) de blocage par verrous ou frein électro-magnétique bloquent le système à sa partie haute pour permettre à la vague de passer.Quand le système se retrouve suspendu dans le vide On libère les verrous, et le système sous les forces de la pesanteur reprend son équilibre vertical en libérant son énergie mécanique sur un générateur électrique linéaire dont les bobines- externes induites sont couplées aux chemins de roulements-horizontaux (4). 20 Dispositif selon la revendication N9 I caractérisé en ce que le générateur linéeive est à mouvement alternatif linéaire et qui comprend-deux sortes de bobines-EXternes (8) à circuit magnétique fermé, sont empilées en batterie sur plusieurs mètres et fournissent le courant induit utilisable. L'entraxe de chaque bobine est creux et forme un canal central. Dans ce canal central se trouvent 3 bobines fixes (9) ; la distance d + d sépare le milieu de la hauteur de chaque bobine fixe. 3 d étant la distance séparant le milieu de la hauteur des bobines jointives externes mobiles. Les bobines fixes sont excitées par un courant~ continu accessoire qui crée des champs magnétiques. Le courant d'utilisation induit dans les bobines externes mobiles est recueilli, sur un collecteur (12). Ce collecteur est solidaire des bobines externes donc mobile. Les bornes (13) collectrices sont fixes et'disposées en regard du milieu des bobines internes fixes. Un inverseur permute les connections des bornes supérieure et inférieure en haut et en bas à chaque variation de la course du système, ceci pour avoir le même décalage de phase. au niveau du courant triphasé recueilli.