Brevet FR2892431A1 — publié le 20070427

La présente invention concerne un dispositif pour utiliser, en bord de mer, l'énergie déployée par les mouvements de la houle. Le principal inconvénient rencontré lors des quelques solutions proposées s'est toujours heurté au risque de destruction lors d'une tempête. A ce risque en théorie inévitable s'ajoute le phénomène des marées qui fait changer en permanence le niveau de l'eau. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet une barge qui flotte entre deux eaux et qui est équipé d'un cylindre à l'intérieur duquel un piston, relié à un câble, coulisse à l'intérieur du cylindre. Le câble est lui même accroché à un flotteur, d'assez grandes dimensions, et qui en surface épouse donc tous les mouvements de la houle. Le dispositif décrit est donc une pompe animée par la houle et utilisée, par exemple, pour produire de l'électricité ou encore remplir une piscine. Mais pour que l'effet de pompage soit efficace il importe que la barge reste, à peu de chose près, immobile malgré la pression exercée par le piston quand il plonge dans le cylindre pour pousser l'eau contenue. Pour que la barge résiste à cette poussée, elle comporte dans sa partie haute un volume d'air important, par exemple 3 mètres cubes, qui opposera donc une résistance importante à la poussée du piston, car très supérieure à elle. Dans la partie inférieure ouverte sur la mer, sont accrochées quatre chaînes de marine, donc très lourdes, et qui maintiendront la barge à un niveau constant puisque le poids des chaînes devra correspondre à la poussée vers le haut de l'air contenu dans la barge. En plus, les chaînes posées sur le fond aideront à maintenir une profondeur constante. Si la barge remonte, une partie des chaînes quitte le sol alourdissant ainsi la barge. Au même titre si elle vient à s'enfoncer, les 5. chaînes se poseront en partie sur le fond, allégeant ainsi la barge. En conclusion les chaînes et l'air contenu agiront comme un régulateur de profondeur nécessaire au bon fonctionnement de la pompe. Il importe donc que la force ascensionnelle exercée 10 par le volume d'air soit égale au poids des chaînes. Pour cela, de l'air comprimé en provenance d'un compresseur installé à l'abri sur le rivage permettra de régler, tout au moins dans un premier temps, la profondeur nécessaire. Par exemple, pour une profondeur de 20 mètres le compres- 15 seur distribuera de l'air à 3 kilos/cmz c'est-à-dire à une pression égale à celle exercée à cette profondeur par le poids.de l'eau (au cmz) plus la pression atmosphérique. Par la suite, la régulation sera automatique grâce à un régulateur de pression utilisé pour compenser les 20 écarts dus à la marée. Un manomètre pré réglé à la pression prévue, par exemple 15 mètres, gouvernera une valve qui admettra ou diminuera le volume d'air contenu dans la barge. Ce régulateur maintiendra donc une profondeur constante par rapport à la surface et quel que soit 25 le coefficient de marée. De cette façon le câble qui relie le flotteur au piston aura ainsi une longueur constante. Grâce au tube d'air comprimé relié en permanence à la barge, et déjà utilisé pour le régulateur, il sera possible à tout moment de couler la barge. 30 En ouvrant le robinet du compresseur, l'air contenu dans la barge sera chassé par l'eau ce qui fera se poser doucement la barge sur le fond. La tempête passée, il suffira d'insuffler à nouveau de l'air dans la barge pour qu'elle reprenne son service. Il est bien connu que la houle et tous les mouvements de la mer, n'ont d'influence qu'en surface. A partir de dix mètres de profondeur, et parfois moins, l'eau reste en permanence immobile. Il s'agit d'un phénomène bien connu de tous les plongeurs et surtout des pêcheurs professionnels. Il faut rencontrer des tempêtes d'une rare violence pour que le fond des mers soit perturbé. On a vu des vestiges restés intacts après des siècles. D'ailleurs les poissons, petits et grands, ne se trompent pas, et vivent presque en permanence sur les fonds marins. De toute façon en cas de tempête du siècle la perte du matériel ne serait pas catastrophique car d'un coût très réduit. Le matériel assez coûteux -turbine, compresseur, transformateur, etc- restera à l'abri sur la côte. En ce qui concerne la mise à l'abri du flotteur deux solutions sont possibles : la première consiste à relier lui aussi le flotteur à un tube d'air comprimé, l'autre solution, et qui peut suffire, consiste à faire ouvrir par un marin la soupape prévue en tête du flotteur quand un avis de tempête est annoncé. Puis, après la tempête, un plongeur remettra suffisamment d'air pour que le flotteur remonte en surface. Dans une exploitation sur des fonds de 25 à 30 mètres, et même moins, il suffira souvent de ne couler que la barge. Le flotteur restant à 10 ou 15 mètres sera déjà à l'abri de la houle. Le dessin annexé illustre l'invention. La figure 1 représente en coupe le dispositif de l'invention. En référence à ce dessin le dispositif comporte un flotteur (1) qui est relié par un câble (14) à un piston (2) qui coulisse dans un cylindre (3). Ce cylindre est au centre de la barge (4) qui contient un certain volume d'air (5), lui même relié à un tube d'air comprimé (6) alimenté par un compresseur situé sur la rive. Aux quatre coins inférieurs de la barge(4) autant de chaînes (7) fixées à des corps morts (8) retiennent la barge et aident à assurer une profondeur constante. Dans le bas du piston (3) un jeu de soupapes (9) permettent à l'eau poussée par le piston (2) d'être forcée vers le tuyau d'un fort diamètre(10) qui mène au réservoir (11) . Dans celui-ci, une soupape tarée (12) maintient une même pression au volume d'air (13) contenu en haut du réservoir. Cette pression devra toujours être inférieure, ne serait ce que très peu, à la pression d'admission du piston (2). La pression du réservoir toujours égale, par exemple 4 k/cm2, facilitera en la régulant l'exploitation de l'eau admise sur la rive par une tuyère(16) qui rejoindra le centre d'exploitation. Quand le piston (2) tracté par le flotteur (1) remontera sous l'effet de la houle, les soupapes (9) s'ouvriront du fait de la dépression et permettront au cylindre (3) d'être alimenté de nouveau en eau. Au sommet de la barge(4) le régulateur de pression (15)animé par un manomètre, et relié au compresseur par le 25 tuyau (6) assurera une profondeur constante par rapport à la surface de la mer, ce qui permettra au câble (14) d'être maintenu sous une tension presque constante quel que soit l'état de la marée. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour exploiter l'énergie de la houle caractérisé par un flotteur (1) auquel est suspendu grâce à un câble(14) un piston (2) qui plonge dans un cylindre (3) situé à l'intérieur d'une barge (4)qui contient une réserve d'air(5)lui permettant de flot-ter. En bas de la barge sont accrochées des lourdes chaînes(7)qui maintiennent la barge entre deux eaux. Quand, selon les mouvements de la houle, le piston plonge dans le cylindre il rencontre une force d'inertie très supérieure à la poussée qu'il exerce lui même et qui permet ainsi un effet de pompage. 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les chaînes (7) en reposant sur le sol servent à réguler la hauteur d'immersion de la barge (4). Quand la barge reçoit la poussée du piston (2), elle s'enfonce légèrement mais les chaînes en se posant sur le sol allègent la barge qui de ce fait remonte. Selon le même principe, si la barge monte les chaînes en quittant le sol alourdissent la barge qui reste ainsi en pratique à la même profondeur. 3)Dispositif selon les revendications 1 et 2 qui permet de contrôler le niveau d'immersion grâce à un tube relié à un compresseur. En insufflant ou en chassant dans la barge plus ou moins d'air, il est possible de contrôler avec précision le niveau d'immersion de la barge. 4)Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé par l'utilisation d'une valve(15), d'un manomètre et de l'air comprimé (6). Cette valve main- tient le niveau d'immersion par rapport au niveau de la mer, quelle que soit l'heure de la marée.)Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé par l'utilisation d'un tube(6) relié à un compresseur qui permet en ouvrant une valve d'évacuer l'air contenu dans la barge, permettant ainsi de poser sur le fond l'ensemble du dispositif pour, avant par exemple un avis de tempête, le mettre à l'abri des intempéries. 6) Dispositif selon les revendications 1,2,3,4 et 5 qui permet après la tempête, grâce au tube (6), d'introduire à nouveau dans la barge de l'air comprimé en provenance du compresseur pour remettre ainsi en service le dispositif. 7) Dispositif selon les revendications 1 à 6 qui permet d'utiliser la houle pour produire de l'élec- 15tricité, mais aussi pour différentes utilisations de l'eau de mer par exemple : marais salants, piscines, etc.