Brevet FR3126737A1 — publié le 20230310

L’invention concerne un dispositif houlomoteur à puissance adaptée en fonction de la hauteur de houle ; elle est basée sur les principes du brevet FR 1200301 et comprend trois ensembles : - un flotteur semi-immergé (1) comportant des ballasts (6) , un compartiment énergie et deux compartiments de transmission mécanique (7) . - deux bras orientables (2) tenus par un massif support (3) au fond de la mer. - deux chaînes (4) reliant les bras orientables au flotteur en passant par les pignons (9) (10) (11) . Pour chaque chaîne, en dessous du contrepoids (17) est attaché un câble ou une chaîne (18) descendant au fond de la mer, avec une partie qui s’étale et sur laquelle sont fixées des masses (19) . Lorsque la hauteur de la houle devient importante, les masses supplémentaires (19) se rajoutent progressivement au contrepoids (17) , ce qui permet d’augmenter la récupération de l’énergie de la houle. Figure pour l’Abrégé : Fig 1 Dispositif houlomoteur à puissance adaptée en fonction de la hauteur de la houle. Objectif : la présente invention, basée sur les principes du brevet N° FR 12 00301 a pour but de réaliser l’adaptation de la puissance du dispositif houlomoteur en fonction des hauteurs de la houle, ce qui permet d’augmenter la plage de fonctionnement et le rendement global. Rappel des principales caractéristiques et du fonctionnement du brevet FR 12 00301 Ce dispositif permet de convertir l’énergie de la houle et des vagues sous forme d’énergie mécanique, hydraulique et électrique . - Caractéristiques : Le dispositif présenté dans ce brevet comporte trois ensembles : - un flotteur semi-immergé (1) comportant des ballasts (6) , un compartiment énergie et deux compartiments de transmission mécanique (7). Des câble immergés (12) (13) et (14) relient le flotteur à la terre pour l’énergie, les contrôles et les commandes. - deux bras orientables (2) fixés sur un massif support (3) situé au fond de la mer. - deux chaînes (4) reliant les bras orientables au flotteur en passant par les pignons (9) (10) (11) des compartiments transmission. A la suite des pignons (10) ces chaînes descendent verticalement et sont mises en tension par deux masses-contrepoids (17). - Fonctionnement : Sous l’effet de la houle, le flotteur est soumis à des mouvements verticaux ; dans le sens de la montée les chaînes de liaison font tourner les pignons moteurs situés dans les compartiments transmission et, dans le sens de la descente ces mêmes chaînes lestées à leurs extrémités libres par les masses-contrepoids (17) entraînent la rotation des pignons moteurs. Adaptation de la puissance du houlomoteur en fonction de la hauteur de la houle. Le problème qui se pose est le suivant : l’énergie potentielle, composante verticale de la houle, que peut récupérer le flotteur à un instant donné, est proportionnelle à la période de la houle et au carré de sa hauteur ; par exemple, pour une hauteur de houle de 2,5 m et une période de 9 secondes, la puissance de la houle est de l’ordre de 14 kW par mètre de crête de vague, et pour une hauteur de houle de 4,5 m elle atteint 55 kW par mètre de crête de vague. En fonction des données statistiques de la houle d’un lieu où l’on veut implanter le dispositif flotteur, il convient de choisir au mieux les valeurs des masses-contrepoids (17) qui actionnent les équipements mécaniques, ce qui conduit inévitablement à déterminer un pourcentage de récupération de l’énergie disponible, en fonction des hauteurs de la houle. Ainsi, si l’on choisit de privilégier les faibles hauteurs de houle, par exemple de 1 à 2,5 mètres, il ne sera pas possible d’augmenter sensiblement la récupération d’énergie pour des houles plus hautes, pourtant bien plus énergétiques ; et réciproquement, si l’on choisit de privilégier les houles plus hautes, avec des masse plus importantes pour les contrepoids (17), le bon rendement énergétique ne sera plus assuré pour les petites hauteurs de houle. La solution idéale consiste donc à faire varier la masse des contrepoids en fonction de la hauteur de la houle. La présente invention consiste à rajouter à la partie inférieure de chaque masse contrepoids (17) un câble (18) ou une chaîne descendant verticalement jusqu’au fond de la mer et dont une deuxième partie s’étale au fond, sur une dalle (20) ; c’est dans cette deuxième partie que sont attachées deux ou trois masses supplémentaires (19), à des distances bien définies les unes des autres, et dont les effets de contrepoids se rajoutent par paliers à la masse (17) au-delà de certaines hauteurs de houle déterminées . Lorsque la hauteur de houle diminue, les masses (19) reposent à nouveau au fond, et seule la masse (17) reste active. Pour éviter tout ballotement des masses (19) en fonctionnement, celle située la plus basse est reliée par chaîne et ressort au massif support (3) . En variante , dans le cas de deux masses supplémentaires (19/1) et (19/2) , ces masses sont montées sur une tige verticale (21) fixée à la masse inférieure (19/2) et traversant la masse supérieure (19/1) . En fin de montée de la masse supérieure, une butée (22) permet alors de soulever la masse inférieure (19/2) . Remarque importante Il doit être entendu que les descriptions qui précèdent sont données à titre d’exemple et qu’elles ne limitent nullement le domaine de l’invention dont on ne sortirait pas en remplacent les ensembles et équipements décrits par d’autres équivalents. Applications industrielles Ce dispositif est particulièrement bien adapté aux zones océaniques où les valeurs moyennes des marnage sont faibles, inférieures à 1 m ; elles sont nombreuses autour des océans et des iles, par exemple en Afrique du Sud, à La Réunion, à Hawaii, où les fortes houles sont fréquentes. Il présente également l’avantage de se situer proche de la côte pour toutes les liaisons et raccordements. De tels dispositifs peuvent être installés en nombre, sans nuire à l’environnement côtier et marin ; de plus, ils contribuent à la protection des rivages. Enoncé des figures La représente une vue latérale, en coupe pour le flotteur, de l’ensemble du dispositif où l’on distingue les câbles ou chaînes supplémentaires (18), ainsi que les masses (19). La représente l’ensemble houlomoteur vu de face en avant de l’étrave (5) . La représente la variante correspondant à la disposition des masses supplémentaires (19/1) et (19/2) montées sur une tige verticale (21) fixée à la masse inférieure (19/2) , et traversant la masse supérieure (19/1) . Dispositif houlomoteur à puissance adaptée en fonction de la hauteur de la houle caractérisé en ce qu’il est constitué de trois ensembles : a - un flotteur semi-immergé (1) comportant des ballasts (6) , un compartiment énergie et deux compartiments de transmission mécanique (7) . Des câbles (12) (13) et (14) relient le flotteur à la terre. b - deux bras orientables (2) fixés sur un massif support (3) situé au fond de la mer. c - deux chaînes (4) reliant les bras orientables au flotteur en passant par les pignons (9) (10) (11) des compartiments transmission. Chaque chaîne est mise en tension par une masse contrepoids (17) en dessous de laquelle est rajouté un câble ou une chaîne (18) descendant au fond de la mer avec une partie qui s’étale sur une dalle (20) et qui est reliée à des masses (19) .