CH280275A - Procédé de captation de la puissance des vagues et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé de captation de la puissance des vagues et installation  pour la mise en     aeuvre    de ce procédé.    La     présente    invention a pour objet un       procédé    de captation de la.     puissance    des       vagues,    notamment des     vagues    du bord de la  nier,     caractérisé    en ce qu'on dirige     lesdites          vagues,    au moyen de jetées     disposées    sur un  plan incliné s'étendant sur le trajet     desdites          vagues        au-dessous    du creux de celles-ci,

   en  haut de ce plan     vers    l'orifice d'entrée d'au  moins     un    conduit. menant le courant ainsi  formé vers l'arrière à partir     dudit    orifice, et  en ce qu'on extrait la puissance utile dudit       courant    avant sa sortie de ce     conduit    par une       ouverture        évasée.     



  L'invention a     aussi        pour    objet une instal  lation     pour    la     mise    en     #uvre    du procédé in  diqué     ci-dessus.,        installation    caractérisée par  Une dalle inclinée disposée sons lesdites       vagues    et sur le trajet. de     celles-ci,    par au       moins    une     paire    de jetées     disposées    verticale  ment sur ladite dalle, et dont.

       les    faces en  regard     convergent    dans la direction de la       course    des vagues de façon à guider le flot  des     vagues    entre elles, par un, conduit par  tant de l'arrière     :desdites    jetées et. disposé  pour conduire le flot d'eau, par des moyens       situés    dans ledit.     eonduit    et     sLtseeptibles     d'être     actionnés    par le courant d'eau et de       produire    ainsi une     puissance    utile, et par  l'évasement de ].'extrémité de     sortie    dudit  conduit.  



  Le     dessin    représente, à. titre d'exemple,  une forme d'exécution de l'installation suivant  l'invention.    La.     fig.    1     montre,    d'une manière schéma  tique, une vue en plan     d'une    usine côtière  typique suivant - l'invention, et illustre une  disposition préférée de ladite     -usine    par rap  port à la ligne de la côte.  



  La     fig.    2 montre une vue en plan à une       plus    grande échelle d'une partie de     ].'-Usine    de  la     fig.    1.  



  La     fig.    3 montre une vue en élévation en  regardant vers     les    ouvertures d'entrée de  l'eau dans l'usine de la     fig.    2.  



  La     fig.    4 montre une vue en élévation en  coupe d'un     des    groupes de     ].'-usine,    et  la     fig.    5     est,    une vue en plan, partielle  ment en coupe, d'une partie de     l'usine.     



  Le procédé selon l'invention pour trans  former le mouvement. des     vagues    en     puis-          sance    utile est le     suivant     Une     surface    ;plane,     presque        tout    à fait       horizontale,    mais cependant un peu inclinée  vers le haut dans la direction de     la    course  des vagues, est interposée sur le trajet des       vagues.    Le     niveau    ,de cette surface sera un  peu     au-dessous    de     l'élévation.    minimum ou   creux  des vagues.

   Alors, en rencontrant  cette     obstruction,    les     vagues    commenceront à  se briser et leur mouvement de bas en haut  sera     transformé,    sur le plan incliné, en une  accélération vers l'avant, et elles se préci  piteront le long du plan incliné à. une     vitesse     croissante.  



  Si maintenant cette eau qui .se déplace en  avant. est guidée à travers     Un    orifice de sec-      Lion     réduite        pour        passer    derrière     celui-ci    en  un flot     canalisé,        ledit    flot étant dirigé de  préférence quelque peu     vers    le bas, il est évi  dent que la force de ce courant peut être uti  lisée pour engendrer une puissance utile. Et  on peut     ensuite        permettre    à l'eau de s'échap  per à travers une ouverture arrière     évasée.     



  On peut, en outre,     soumettre    le flot à une  chute     brusque,    substantiellement     verticale,    à  peu de     distance    en     arrière    de l'orifice d'en  trée, cette partie du courant étant parti  culièrement apte à la captation d'énergie.  



  En     référence    à la     fig.    1     qui    indique en  plan une     disposition    préférée d'une telle       usine    -au bord de la mer, aux     fins    de béné  ficier pleinement de la     direction    prédomi  nante du mouvement des vagues, on voit que  celles-ci pénétreront dans l'usine S, qui peut  être un bâtiment en     béton        armé,        dans    la di  rection indiquée, et s'échapperont. à l'arrière,       comme    le montrent     les        flèches.     



  Une telle usine S comprendra, en général,       plusieurs        ouvertures    de guidage des     vagues     P,     dont,chacune    est disposée de manière à     di-          riger    le flot     .canalisé    .comme il l'est dit     ci-des-          sus,    et dont chacune dirige le flot sur un  groupe producteur d'énergie individuel.

       Les          ouvertures    sont décalées     successivement        dans     le     sens    du flux des vagues, comme le fait bien       ressortir    la     fig.    2, et, par     suite,

      chacune as  sume sa     tâche    de guider les     vagues        arrivantes     à nu moment     différent.    L'effet qui résulte  d'une telle     disposition.    est que la somme       d'énergie    engendrée dans chaque     usine    par  les     différents    groupes     est        égalisée,        comme    on  le     décrit    ci-après.  



  Les     fig.    2 et 4 montrent la     construction     générale de     l'usine    génératrice. C'est ainsi que  la fondation 10 repose de préférence sur un       lit        rocheux    et s'élève,     sur    sa face     réceptrice     des     vagues,    pour     former        une        dalle    inclinée  11.

   Cette dalle     est        inclinée    par rapport à la  direction de déplacement des     vagues,        comme     il est     ,dit        ci-dessus,    et elle sera de préférence       submergée    à     toutes        les        phases    de la marée.       Surmontant    la dalle 11, il y a     1-me    succession  de     jetées    verticales 12.

   Ces jetées s'élèvent à  -une cote     qui        dépasse        celle    de la marée haute    et présentent la forme     .d'un        coin,    les     parois     pratiquement verticales de chaque paire de       jetées    formant une seule ouverture et s'ap  prochant l'une de l'autre     dans    le sens des  vagues, afin de     guider    l'eau vers l'orifice de  section réduite 13.  



  En surplomb par     rapport    à ce dernier est       construit    un toit :d'arrêt des vagues en travers  de la partie arrière .des     jetées    adjacentes. Ce  toit est     constitué    par un     bloc.    14 formé à par  tir -de la     superstructure    de l'usine.

   Ainsi,  quand les     vagues    se précipitent, en remon  tant la dalle 11,     elles    sont. recueillies entre  chaque paire de jetées 12, les -dirigeant vers       l'intérieur,        .et    elles     sont    guidées, sous le toit  14, jusqu'à l'entrée conduisant à. un groupe       déterminé.     



  Les     fig.    2, 3 et. 5 montrent     continent        l'eau     pénétrant dans un groupe est. utilisée.     :A    l'en  trée proprement dite, il y a une grille de pro  tection 15 capable de retenir tout objet sus  ceptible .d'endommager le     groupe,    et juste der  rière cette grille, un conduit 16 se     dirige    tout  droit en arrière sur une courte     distance   <B>17,</B>  présente une chute     verticale        brusque    18, puis  se prolonge en une partie horizontale 19, di  rigée vers l'arrière de l'usine en formant en  plan un angle.

   De là, une ouverture évasée 20  mène, à. travers     l'infrastructure,        jusqu'à.     l'échappement de l'eau     .derrière        l'usine.    Ce  passage évasé ralentit l'eau sortant de la tu  bulure et     assure        qu'elle    retourne à la mer  avec le minimum de     vitesse    et de     contre-pres-          sian.     



  Le moyen par lequel la force de l'eau qui  se déplace     .dans    la tubulure     est    utilisée res  sort bien -de la     fig.    4 et     consiste    en une tur  bine 21     disposée        .dans    la partie     verticale    18 de  la tubulure.

   La roue de turbine 21 est     clave-          tée        sur        un    arbre vertical 22 qui porte, à     son          extrémité    inférieure     dans    un pivot 23 et com  mande une machinerie     aecumu.latrice    d'éner  gie, indiquée d'une     facon    générale en 24 au       sommet    dudit arbre.

   Les     roues    proposées  affectent la     forme        d'une    hélice et présentent  des aubes gauches,     .automatiquement        réglables     d'après la.     vitesse    du courant d'eau     disponible.          Les    paliers de guidage de l'arbre et     les        pivots              seront    en caoutchouc durci     (lubrifiés    à l'eau)  ou en métal     antifriction    (lubrifiés à, la     graisse     ou à l'huile sous     prfion).     



  En travers du canal clé     passage    de l'eau  à travers     l'usine    et à des emplacements judi  cieux     sont    disposées deux vannes     de    ferme  ture an moyen     desquelles    la.     chambre    de la  turbine peut être isolée en cas de     besoin,    pair  exemple quand on procède à des réparations.  Ces vannes sont     représentées    en 30 et en 31,  la première étant située derrière     l'orifice     d'entrée et la deuxième à l'extrémité arrière  du conduit 19.

   Des     moyens        d'actionnement          hydrauliques    sont indiqués en 32 pour la     m-a-          naettvre    de     -ces    vannes, les dispositifs de Qom  mande se trouvant. à l'intérieur de l'usine. De  plus, une porte de visite est prévue pour don  ner accès à la. chambre de la turbine et est  indiquée par un trait pointillé en 33.  



  La machinerie est bien mise en évidence  par les     fig.    4 et 5.     C'est    ainsi que chaque  arbre     commandera    une pompe hydraulique       indépendante        3.5    et que toutes ces pompes dé  biteront dans une conduite à haute pression  36, laquelle     recevra    le fluide pompé à partir  d'une conduits à.     basse        pression    37.

   Le li  quide contenu     dans    ces conduites sera dirigé  du côté de     1a    terre ou sur une centrale où il  pourra être utilisé, par exemple, à la produc  tion de courant électrique au moyen d'une  turbine du genre     Pelton,    entraînant     hile    gé  nératrice. Autrement. dit, les     conduites    à  haute et à     basse    pression constitueront un  circuit fermé dans lequel le fluide sera amené  de la chambre de pompage à haute pression,  pour     passer    dans une turbine du genre       Pelton,    d'où il sera évacué dans la. conduite  d'aspiration 37 le ramenant aux pompes.  



  De toute évidence, le fonctionnement de  chacune     clés        pompes    individuelles sera     plus    ou  moins alternatif, en raison de la, nature  cyclique du     courant    d'eau     poussé    par les  vagues, à     travers    .la tubulure d'amenée.     Tout.e-          fois,    cet.

   effet sera grandement modifié par la  pluralité (les pompes reliées à la conduite à  haute pression et qui, par suite du décalage  des     ouvertures    de     guidage,    seront mises en  jeu     successivement.    à clé     courts        intervalles.    De    plus, en vue d'éliminer toutes les     pulsations          dans    la conduite 36, l'on peut prévoir un ou  plusieurs accumulateurs hydrauliques à pres  sion d'air placés à     intervalles    le long de la       conduite.     



       Considérant    d'une faon générale le des  sin du bâtiment de l'usine, là où il s'avance  de     la    terre dans les     vagues,    il convient de  noter qu'on aura grand soin     d'éviter    la pré  sence de     surfaces    quelconques     faisant    -un  angle     droit    avec la     direction    d'approche des  vagues.

       C'est    ainsi que     toutes    les surfaces qui  pourraient être soumises à de violents     impacts     provenant de la masse .d'eau déferlante seront   .carénées  ou profilées, de sorte qu'il ne se       produira    pas de choc. En prenant les pré  cautions voulues dans la     construction,    il n'y  a pas lieu de     redouter    de choc     destructeur,     même durant un régime de tempête.  



  Il est clair, d'après ce qui précède, que le  procédé et l'appareillage     décrits    ici sont ca  pables d'être utilisés pour transformer l'éner  gie     des        masses    d'eau des     vagues,    oscillant  verticalement, en courants     canalisés,        capables     d'imprimer une puissance utile à une ma  chinerie classique.

   Le type d'usine côtière dé  crit est évidemment capable de     fournir        une          production    soutenue d'énergie, et du fait que  des     constructions        auxiliaires    formant     barrages     de retenue de l'eau et     comportant    de vastes  réservoirs pour cette     dernière    ne sont pas né  cessaires, une telle     usine    permettra de pro  duire de     l'énergie    à bas prix     dans        les        régions     côtières,

   sans qu'il soit besoin de se pré  occuper de ravitaillement en     combustible.    En  fin, il est à noter qu'il est possible de dis  poser     plusieurs        usines    du genre de     celle     représentée en     fig.    1 en     des        emplacements    fa  vorables     .le    long d'une côte et de     transmettre     leur puissance, par exemple à l'aide de  moyens hydrauliques, à une seule     usine    cen  trale de production d'énergie     hydroélec-          trique.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé .de captation de la puissance des vagues, notamment des vagues -du bord de la mer, caractérisé en ce qu'on dirige les- dites vagues, au moyen de jetées disposées sur -un plan incliné s'étendant sur le trajet desdites vagues au-dessous du creux de celles- ci,

   en haut de ce plan vers l'orifice d'entrée d'au moins un conduit menant le courant ainsi formé vers l'arrière à partir dudit ori fice et en ce qu'on extrait la puissance utile dudit courant avant sa sortie de ce conduit par fine ouverture évasée.

   II. Installation pour la mise en ceuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée par -me dalle inclinée disposée sous lesdites vagues et sur le trajet de celles-ci, par au moins aine paire de jetées disposées verticale ment sur ladite dalle et. dont, les faces en regard convergent.

   dans la direction d e la course des vagues, de façon à guider le flot des va êtes entre elles, par un conduit par tant de l'arrière desdites jetées et disposé pour conduire 1e flot. d'eau, par des moyens situés dans ledit. conduit. et susceptibles d'être actionnés par le courant :d'eau et de produire ainsi une puissance utile, et par l'évasement de l'extrémité de sortie dudit conduit. SOUS-REVENDICATIONS. 1. Procédé selon la. revendication T, carac térisé par le fait. qu'on soumet. le courant.

   d'eau s'écoulant. à partir dudit orifice à -une chute brusque de hauteur -dans laquelle sont. situés les moyens capables d'extraire de la puissance -utile du courant canalisé. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé par le fait, qu'après avoir extrait ,de la puissance utile du courant d'eau canalisé en ,aval dudit orifice, on dirige ledit courant d'eau vers la mer.

   3. Installation selon la revendication II, caractérisée par le fait. qu'elle comprend plus de .deux paires de jetées, celles-ci étant déca lées successivement sensiblement dans la di- rection de la course .des vagues, de façon que chaque paire de jetées reçoive une partie de la. .crête de chaque vague à un instant diffé rent. 4. Installation selon la revendication.

   II, caractérisée par l'interposition d'un toit entre chaque paire de jetées, en dessus et en avant de l'orifice d'entrée dudit conduit. 5. Installation selon la revendication II, caractérisée par le fait que lesdits moyens situés dans ledit conduit. comprennent. une turbine, l'axe de ladite turbine étant paral lèle à la .direction dti courant, des moyens reliés à ladite turbine étant prévus pour transmettre la puissance développée par cette dernière. 6. Installation selon la revendication II.

   caractérisée pair le fait qu'un toit est disposé en travers de la. partie arrière des jetées con vergentes, ledit toit et lesdites jetées formant une canalisation de guidage pour le flot con vergent des vagues, aboutissant audit con duit., celui-ci présentant une chiite brusque sur une partie,de sa longueur, puis une partie évasée communiquant avec la. mer pour per mettre la sortie dudit courant.

   d'eau, des moyens rota ifs, susceptibles d'être mis en mouvement par ledit courant d'eau canalisé, étant disposés dans la. pallie verticale dudit conduit.. 7.

   Installation selon la revendication II et la sous-revendication 6. caractérisée par le fait qu'elle comprend plus de deux jetées dé calées successivement dans la. direction de la course des v anises, afin que chaque espace compris entre deux jetées recoive la. crête de chaque vague et, par suite, produise une im- piulsion de puissance à un manient. différent. l'effet. résultant étant d'égaliser en fonction du temps la somme des impulsions de puis sance recueillies.