Brevet FR2521646A1 — publié le 19830819

La présente invention concerne un nouveau procédé, concretisé par une installation permettant l'exploitation de l'énergie des vagues des mers. Les installations de ce genre, proposées jusqu' présent, n'ont pas suscité assez d'intérêt, pout être appliquées à l'echel- le industrielle, à cause des conditions spéciales que leur exploitation implique. A ce sujet on peut citer les installations qui nécessitent l'utilisation d'éléments spéciaux (des petites turbines, des pompes, des bobines d'induction, etc.) ou qui fonctionnent uniquement avec des vagues larges et reguliéres, ce qui fait que leur application soit difficile et non competitive. L'installation qui fait l'objet de cette invention permet d'éviter tous ces inconvéniences parce qu'elle utilise des moyens très simples, faciles à réaliser et peu couteux. Le procédé prend en compte toute variation du niveau de l'eau, dans un point quelconque, pendant l-a houle, et se base sur le fait que le mouvement d'un flotteur, obligé à se deplacer seulement sur la direction verticale, peut être assimilé à un piston, dont le déplacement linéaire est facilement transformé en mouvement de rotation. Un tel flotteur-piston et le système de transmission de soh mouvement, constituent l'essentiel de l'installation, qui sera appelée par la suite "cellule énergétique. Plusieures cellules énergétiques agissent sur un mêe axe, dont les rotations sont multipliées, tant qu'il est nécessaire et finnalement transmisses à un générateur de courant. Un nombre convenable de cellules --énergétiques, soutenues par une ossature métallique, forme une poutre tridimensionnelle et constitue une unité énergétique independante, appelée "plate-forme énergétique". Enfin, ces plates-formes énergétiques, disposées en chaines ou réseaux, forment une Centrale Electrique Marine. Les dessins annexés et les notes explicatives suivantes précisent les détailles de l'installation. Cette installation posséde comme élement prinCipal un corp flottant, appellé "flotteur" par la suite, agissant pratiquement comme un piston. Pour des considerations techniques et économiques on a choisi les caractéristiques suivantes: Le flotteur 1 est formé d'un cylindre en tole (ou matière plastique), d'un diamètre de 1,0 m (soit d'une section d'environ 2 0,8 i ) et d'une hauteur de 0,9 m, avec le fond inférieur en for- me de calotte sphérique et le fond superieur plat. Le poid du flotteur sera de 150 kg. Ce poid sera obtenu par lestage, par exemple avec de l'eau. Le -cylindre ainsi constitué est obligé de se mouvoir seulement verticalement, à l'aide des guides 2 fixés sur une ossature métallique 3 supportant l'ensemble. Un câble 4 assure la transformation de ce mouvement linéaire du flotteur, dans une rotation de l'axe 6. Le câble est fixé sur la partie supérieure du flotteur en A, il passe derrière le tambour 5 et dans la gorge de la poulie 7, située n la partie inférieure de l'instalation et se relie de nouveau au flotteur au point B. Le tambour 5 entrène l'axe 6 seulement dans un seul sens du mouvement, à l'aide d'un levier à ressort, voir seulement le mouvement ascendant du flotteur. Un deuxième câble 4' et le tambour 5' entrènent aussi l'axe 6, mais seulement pour le mouvement descendant du flotteur. L'inversion du mouvement est assurée à l'aide de deux poulies auxiliaires 8 et 9. On peut également transformer le mouvement linéaire du flotteur 1 dans un mouvement de rotation de l'axe 6, à l'aide d'un système de cremaillère 12 et du guide 13. L'axe 6, disposé horizontalement, passe à travers 10 ensembles décrits précèdemment, appellés "cellules énergétiques". Chaque cellule contribue à la rotation de l'axe, en lui assurant ainsi, une certaine uniformité de mouvement. A l'une de ses extrémités, l'axe 6 entre dans un multiplicateur de rotations 10, couplé à un générateur de courant 11. Chaque cellule énergétique fonctionne dans des espaces re servies dans le cadre de l'ossature porteuse formée de poutrelles métalliques profilées, constituant par leur ensemble une poutre réticulée tridimensionnelle 14. Une telle poutre d'environ 40 m longueur, de 6 m largeur et de 4 m de hauteur, contiendra 160 cellules énergétiques soit deux générateurs de courant. Cette poutre tridimensionnelle est supportée à ses extrémites par des poteaux, encastrés dans le sol du fond de la mer, formant ainsi une unité independante ou une plate-forme énergétique. Un système automatique, ou semi-automatique, d'immersion de toute une plate-forme, constituera une protection en cas de tempête. Ces plates-formes pourront etre assemblées en longues files, paralléles, orientées perpendiculairement à la rive. La distance entre ces files sera déterminée en fonction du degré d'amortisation de la vague à la suite du frottement contre les éléments components de l'instalation. Une distance de 15 à 20 m, entre deux files sera suffisante pour que l'énergie de la vague reste assez grande pour entrainer toutes les plates-formes suivantes. Dans une autre variante, les poteaux de support des plates-formes sont remplacés par un système "d'encrages" flottants immerges à une profondeur suffisante pour les rendre insensibles aux mouvements de surface de l'eau Ceci permet le montage des plates-formes au large et aussi dans des regions avec des marées importantes. Dans le cas courant d'une vague de 1,0 m de hauteur et d'une periode de 5 secondes, le flotteur ayant un poids de 150 kg et un déplacement de 2 x 1,0 m (une ascension et une descente) il en resulte une énergie utile de 150 x 2/5 = 60 kgm/sec. soit 0,6Kw. Dans une première estimation, on pourrait compter, comme suite, sur une production de 0,6 Kw par cellule occupant une surface de 1,25 m2 en plan, autrement dit on obtient, aproximative 2 ment, 1,0 Kw pour tous les 2,5 m D'autre part, si on considère une consommation de 100 kg d'acier par cellule, il résulte un investissement de 5000 Fr, environ, pour un Kw., tout en considérant que l'entretien est de même ordre de grandeur que pour toutes les constructions industrielles. REVENDICATIONS 1. Cellule énergétique permettant l'utilisation de l'énergie des vagues,carecterisée en ce qu'elle comprend un flotteur (l),lié a titi système de transmission du type à câbles (4),trassmettant l'énergie des vagues à un générateur da courant éléctrique et se deplaçant verticalement dans une ossature metallique C5) > à l'aide de guides (2) 2. Ensemble de plusieurs cellules énergétiques,selon la revendication 1 , caracterrisé en ce que les cellules sont soutenues par une poutre tridimensionnelle,formant une plate-forme. 3. Snsem'ale de plusieurs plates-formes,selon la revendication 2 ,caracterisé en ce que les plates-formes sont disposées en chaines ou reseaux. 4. Ensemble selon la revendication 2 , caracterisé en ce que les platea-formes sont fixées à des dispositifs de soutenement, fixes ou flottants,permettant l'immersion dea plates-formes en cas de tempête.