ES2577681T3 - Aparato y método para convertir la energía undimotriz oceánica - Google Patents

Aparato y método para convertir la energía undimotriz oceánica Download PDF

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ES2577681T3 ES11159337.2 ES2577681T3 ES 2577681 T3 ES2577681 T3 ES 2577681T3 ES 2577681 T3 ES2577681 T3 ES 2577681T3
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Martin VON BÜLOW
Kristian GLEJBØL
Frank Daniel Mersebach
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Description

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DESCRIPCION
Aparato y metodo para convertir la energla undimotriz oceanica Antecedentes de la invencion
La presente invencion se refiere a un novedoso diseno de un dispositivo para la extraccion de energla undimotriz por medio del cual la energla mecanica contenida en las olas puede ser transformada en una forma utilizable de energla.
Mas especlficamente, la presente invencion se refiere a un dispositivo mediante el cual la energla undimotriz puede ser extralda utilizando la componente horizontal oscilante del movimiento de las olas en una serie de puntos a lo largo de una estructura flotante estacionaria. Debido al especial diseno del dispositivo, los costes de construccion e iniciales seran bajos, por lo tanto, sera posible extraer la energla undimotriz de una manera rentable sin precedentes.
Como resultado de los bajos costos iniciales, el tipo de dispositivo indicado en la presente memoria puede ser usado incluso en zonas cercanas a la costa y en aguas interiores, donde la forma y el tamano de las olas normalmente no permitirlan la instalacion de generadores de energla undimotriz comercialmente sostenibles.
Una aplicacion adicional del dispositivo indicado en la presente memoria serla como protection de la costa. Debido a que el dispositivo drena la energla cinetica desde las olas, las instalaciones de este tipo de dispositivo tendran un efecto de amortiguacion sobre las olas cuando llegan a la costa.
Otra ventaja del dispositivo indicado en la presente memoria es que tiene poca o ninguna exposition visible en el entorno en el que funciona. La razon de esto es que el dispositivo funciona de manera total o parcialmente sumergida, por lo tanto, manteniendo su perfil visual bajo.
Otra ventaja del dispositivo indicado en la presente memoria es que esta compuesto de pequenas unidades que trabajan de manera independiente, de esta manera no es funcionalmente crltico si algunas de estas unidades se estropean. La planta todavla funcionara, solo con un efecto ligeramente reducido a pesar de que haya unidades defectuosas. De esta manera, estas unidades defectuosas pueden ser reparadas o reemplazadas, una cada vez, cuando sea oportuno.
A lo largo de los anos, se han sugerido numerosos dispositivos y procedimientos para la extraccion de la energla cinetica o potencial desde las olas y para la transformation de esta energla en una forma utilizable, como energla mecanica, energla electrica o calor.
Cuando se observa una ola sobre una superficie, es facil llegar al concepto erroneo de que las ondas son cuerpos con forma de columna de agua que oscilan en el plano vertical sin la existencia de ningun movimiento horizontal.
Si el movimiento de las olas se proyecta en un nivel vertical perpendicular a la direction de propagation de la ola, se reconoce sin embargo que un movimiento de las olas no es un movimiento unidimensional, sino un movimiento bidimensional. Esto puede reconocerse, por ejemplo, mediante la observation del patron de movimiento de un elemento que flota sobre una superficie de agua con olas. Si se registra el movimiento del elemento flotante, se hara evidente que describe un movimiento circulante, perpendicular a la superficie del agua y paralelo a la direccion de propagacion de la onda.
Si se mide la energla cinetica de una ola en el nivel vertical perpendicular a la direccion de propagacion de la ola, se descubre que la energla cinetica media en este nivel es equivalente a la energla potencial de las olas, como resultado de la diferencia entre el valle y la cresta de la ola.
De esta manera, en un movimiento de ola hay un cambio constante entre la energla cinetica y la energla potencial, muy parecido al cambio entre la energla cinetica y la energla potencial que existe en el movimiento de oscilacion de un pendulo.
La literatura describe una amplia gama de diferentes disenos de plantas de energla undimotriz.
En la literatura, el tipo de planta mas frecuente esta equipado de flotadores atados, y utiliza la diferencia de altura entre la cresta y el valle de las olas. Como un ejemplo de este tipo de planta, pueden mencionarse la patente US 870706 en la que un numero de flotadores se mueven hacia arriba y hacia abajo, impulsados por las variaciones de nivel de la superficie del agua.
Un modo de funcionamiento equivalente al indicado anteriormente se aplica en la solicitud de patente europea EP 1045138A2 donde la energla de las olas es usada para presurizar una tuberla desde la cual puede extraerse un flujo de agua a presion.
Un procedimiento para la extraccion directa de energla electrica con una boya con forma de punto se presenta en la
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patente US 5347186. Esta patente se refiere a la generation de energla electrica por medio de un generador lineal que contiene un iman movil. Si el generador es acelerado a lo largo de la direction de movimiento del iman, el iman indicado anteriormente se desplazara internamente en el generador, lo cual puede ser usado para generar energla electrica. Si se colocan uno o mas de este tipo de generadores en una boya, estos generadores generaran continuamente energla electrica a partir del movimiento constante de la boya. A pesar de que este tipo de generadores puede ser instalado facilmente en boyas y funciona como fuente de alimentation para las mismas, este tipo de generadores no es adecuado para generar un efecto electrico, que puede recuperar los costes de instalacion de la boya.
Un problema importante para todas las plantas indicadas anteriormente es que su energla neta generada es baja con relation a los costos iniciales. La baja eficiencia es debida al hecho de que estos generadores solo pueden extraer energla para una zona correspondiente a la zona del flotador. Debido a que el flotador aplicado es mucho menor que una longitud de onda tlpica, por lo tanto hay una limitation evidente de la salida teorica maxima por cada flotador ya que el flotador solo afecta a una pequena parte de la zona de la ola.
Aunque los sistemas de energla undimotriz con flotadores moviles verticalmente son intuitivamente mas faciles de entender, la literatura describe tambien sistemas en los que se utiliza la componente horizontal, y no la vertical, de la energla de la ola.
Uno de los primeros ejemplos de este tipo de plantas se encuentra en la patente US 875950 donde un numero de elementos de resistencia sumergidos son empujados hacia atras y hacia adelante como resultado de la componente horizontal en el movimiento de ola circulante. Los elementos de resistencia segun la patente US 875950 no oscilan libremente, ya que el movimiento es amortiguado por una o mas unidades de bombeo que empujan el agua de mar bajo presion a un tubo colector debido al movimiento forzado de los elementos de resistencia. Este tubo colector es conducido a una estacion de turbinas, donde el agua de mar a presion se usa para impulsar una turbina.
Un problema en conexion con este principio descrito en la patente US 875950 es que los elementos de resistencia estan colgados como puertas articuladas verticalmente. En la practica, esto significa que solo una pequena parte de los elementos de resistencia se mueven con una velocidad optima con relacion a la ola motriz ya que la parte cerca del centro de rotation se movera demasiado lentamente con relacion al movimiento horizontal de la ola, mientras que la parte de los elementos de resistencia que esta mas alejada del punto de articulation se movera demasiado rapidamente con relacion al movimiento horizontal de la onda.
Otra condition, que hace que el dispositivo descrito en la patente US 875950 sea inutilizable en la practica, es que la componente horizontal del movimiento de las olas disminuye con la profundidad. De esta manera, la componente horizontal del movimiento de las olas casi desaparecera cerca del fondo donde se encuentran los elementos de resistencia.
Un procedimiento similar, pero mas eficaz, para la aplicacion de la componente horizontal de las olas se describe en la solicitud WO 9817911. A diferencia del procedimiento descrito en la patente US 875950, en este caso, el elemento de resistencia esta anclado con bisagras en el fondo del mar, lo que implica que no hay mucha inconsistencia entre el movimiento de la ola y el movimiento del elemento de resistencia. Ademas, esta invention tiene la ventaja de que no contiene elementos estaticos importantes que deberlan permanecer estaticos con relacion al movimiento relativo del agua, esto reducira la presion del agua sobre la planta.
Un convertidor de energla undimotriz en el que sus elementos de resistencia estan configurados para moverse al unlsono se describe en el documento JP 62-18376.
Un problema comun para los procedimientos indicados anteriormente para la utilization de la energla undimotriz es que los costes iniciales son excesivos con relacion a la energla instalada. Esta condicion es debida al hecho de que los procedimientos existentes para la utilizacion de la energla undimotriz se basan en elementos de resistencia con forma de punto, anclados localmente. Estos puntos de anclaje locales deben sobre-dimensionarse severamente ya que deben ser capaces de hacer frente a la carga de fuerza sobre la estructura durante una tormenta.
Debido a que los costes de construction y de anclaje constituyen una gran parte de los costes iniciales totales, por lo tanto hay una proporcionalidad aproximada entre la energla que el sistema puede generar potencialmente y los costos iniciales para la construccion del sistema.
Descripcion de la invencion
El proposito de la presente invencion es presentar un dispositivo para la utilizacion de la componente horizontal de los movimientos de ola oscilantes en el que se obtiene una reduction considerable de la suma de cargas de energla/carga de energla total en el dispositivo total y, de esta manera, una reduccion considerable de los costes iniciales para el dispositivo.
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Esta y otras ventajas se obtienen disenando el dispositivo como una estructura flotante extendida, que no sera movida sustancialmente por el movimiento horizontal oscilante de las olas, y montando una serie de elementos de resistencia en esta estructura que, por medio del efecto de las olas, seran forzados a un movimiento oscilante, en paralelo a la estructura flotante extendida. Mediante la colocacion de tres o mas de estos elementos de resistencia de manera que sus movimientos de oscilacion mutuos esten desfasados entre si, se reduce la suma de las tensiones sobre el dispositivo.
La invention comprende un aparato flotante y un procedimiento de captation de una componente horizontal de la energla cinetica de las olas en los movimientos oscilantes de las olas.
En un diseno preferido, se construira un dispositivo suficientemente grande para abarcar mas de una longitud de onda. Si se montan un gran numero de elementos de resistencia en este dispositivo, la suma de las cargas oscilantes de todos los elementos de resistencia sera mucho menor que la suma numerica de la carga individual de cada uno de los elementos de resistencia debido a su desfase mutuo.
En un diseno preferido, el dispositivo esta orientado en paralelo a la direction de propagation de las olas por medio de uno o varios puntos de anclaje.
Con el fin de facilitar la construction y el mantenimiento del dispositivo, sera muy ventajoso construirlo a partir de sub- elementos, cada uno de los mismos con una longitud que es comparable a la distancia media entre dos elementos de resistencia. En un diseno preferido, por lo tanto, el dispositivo se construira a partir de una serie de modulos con una longitud que es mas corta que la longitud total del dispositivo.
Un procedimiento para la utilization de la energla que se extrae como resultado del movimiento forzado de los elementos de resistencia a lo largo de la estructura flotante extendida consiste en transferir la energla a presion hidraulica. Esta presion hidraulica puede ser transmitida en un sistema hidraulico cerrado o la presion hidraulica puede ser acumulada bombeando agua de mar a uno o varios tubos, que estan contenidos en la estructura flotante extendida. De esta manera, se obtendran una captacion y una extraction de energla centralizadas desde numerosos elementos de resistencia.
En un diseno preferido, el movimiento de los elementos de resistencia con relation a la estructura estacionaria resulta en la generation de presion hidraulica a partir de la cual puede extraerse energla utilizable.
Si el proposito de la estructura flotante es extraer energla electrica, en algunas circunstancias, puede ser ventajoso montar una parte de un generador lineal en la estructura flotante extendida y otra parte de un generador lineal en un elemento de resistencia. De esta manera, un movimiento del elemento de resistencia con relacion a la estructura extendida resultara en la generacion de energla electrica.
En un diseno preferido, un movimiento de los elementos de resistencia con relacion a la estructura estacionaria implicara la generacion de energla electrica.
Descripcion de los dibujos
Figura 1. Descripcion de como un movimiento de las olas puede considerarse como una superposition de una serie de movimientos de rotation.
Figura 2. Dibujo esquematico de un elemento de resistencia montado en una estructura estacionaria.
Figura 3. Tres elementos de resistencia construidos en la misma estructura de soporte.
Figura 4. Diseno detallado del elemento de resistencia. Observese que la placa, que esta montada en el elemento de resistencia, esta soportada por un refuerzo, por lo tanto se obtiene un grado de rigidez muy alto de la construccion.
Figura 5. Uno o varios elementos de resistencia pueden ser montados en modulos durante la construccion final. La division del dispositivo montado en modulos facilitara la instalacion y el mantenimiento.
Figura 6. Sistema para la utilizacion de la energla undimotriz en aguas cercanas a la costa segun la invencion.
Figura 7. Sistema para la utilizacion de energla undimotriz en aguas en las que la direccion de las olas puede variar significativamente, o donde las fuerzas transversales deben ser reunidas debido a la corriente.
Figura 8. Diseno detallado de una posible solution mecanica que resultara en la generacion de una presion hidraulica donde el elemento de resistencia es movido con relacion a la estructura estacionaria.
Figura 9. Un gran numero de dispositivos extendidos sobre un area cerca de la costa.
A pesar del hecho de que una ola es progresiva, el movimiento real de un volumen de agua aleatorio es una oscilacion
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tanto en el plano vertical como en el plano horizontal. El proposito de la presente invencion es utilizar la parte horizontal del movimiento de ola oscilante para extraer energla. Otro proposito de la presente invencion es presentar un dispositivo para la utilization de la componente horizontal de los movimientos de ola, en el que no hay proporcionalidad entre el numero de elementos de resistencia y los costos iniciales. Ademas, el proposito de la presente invencion es presentar un procedimiento de anclaje para este dispositivo que asegurara costos de instalacion extremadamente bajos.
Estas y otras ventajas adicionales se obtendran disenando el dispositivo que consiste en al menos una estructura estacionaria alargada en la que hay montados una serie de elementos de resistencia moviles, de manera independiente. Estos elementos de resistencia se caracterizan por el hecho de que, dentro de un intervalo de longitud determinado, son capaces de moverse a lo largo de la estructura estacionaria. Cuando se ven afectados por la componente horizontal de un movimiento de ola, estos elementos de resistencia se exponen a un movimiento relativo con relation a la estructura estacionaria. Este movimiento relativo entre estas dos partes puede ser usado para extraer energla.
En la Figura 2, hay una especificacion esquematica de un denominado elemento de resistencia montado en una estructura 1 estacionaria. En la estructura 1 estacionaria, hay montados uno o varios obstaculos 2 que limitaran el movimiento libre del elemento 3 de resistencia paralelo al eje longitudinal de la estructura estacionaria. En la Figura 8, se especifica tambien como un obstaculo 2 junto con un tope 4a, 4b de extremo limita la longitud a lo largo de la cual pueden desplazarse los elementos 3 de resistencia. La ubicacion de los topes de extremo en las Figuras 2 y 8 es ejemplar y de ninguna manera exhaustiva, ya que pueden introducirse otras formas de elementos limitadores segun la invencion. En otro diseno, justo como se prefiere, el recorrido del elemento 3 de resistencia esta limitado por dos obstaculos; es decir, uno en cada extremo del recorrido del elemento de resistencia. De manera ventajosa, el recorrido permitido del elemento 3 de resistencia puede ser seleccionado para que este no sea mayor de una longitud de onda tlpica en las aguas donde se preve usar el dispositivo.
Una ventaja decisiva de las plantas de energla undimotriz segun la presente invencion es que no todos los elementos de resistencia en la estructura estacionaria se ven afectados al mismo tiempo y en la misma direction. La Figura 3 muestra un ejemplo imaginario en el que tres elementos 3a, 3b, 3c de resistencia se encuentran sobre la misma estructura (1) estacionaria. Bajo los tres elementos 3a, 3b, 3c de resistencia, una flecha indica la direccion en la que la ola afecta a los tres elementos, suponiendo que la direccion de propagation de la ola es de izquierda a derecha. Observese que la fuerza resultante sobre la estructura estacionaria sera menor que la suma de las fuerzas numericas de los elementos individuales ya que una o mas de las fuerzas que afectan a la estructura 1 estacionaria tienen direccion contraria.
En la practica, los elementos 3a, 3b, 3c de resistencia no se colocaran tan cerca como en la Figura 3, sino que se separaran a lo largo de una o dos longitudes de onda. El efecto sera que el efecto neto resultante en los puntos de anclaje sera menor que la suma de las contribuciones numericas desde los elementos de resistencia individuales ya que los impulsos desde los diferentes elementos de resistencia se compensaran entre si.
Las Figuras 4 y 5 muestran un posible diseno de elementos de resistencia de mayor tamano en el que debe esperarse que las fuerzas y las dimensiones resultantes sean grandes. De esta manera, la Figura 4 muestra como es posible aumentar la rigidez de un elemento de resistencia mediante el montaje de pilares externos. La Figura 5 muestra como la estructura estacionaria extendida puede ser imaginada como construida por una serie de modulos mas pequenos. La section en la Figura 5 tiene una longitud que permite el montaje de 3 elementos de resistencia. Tengase en cuenta que la seccion en la Figura 5 esta montada con refuerzos 1 longitudinales fijados a placas 2 de mantenimiento. El proposito de estos refuerzos es rigidizar la construction y, de esta manera, prevenir la torsion de la misma, como resultado del efecto de los elementos 3 de resistencia. En la Figura 5, cabe senalar tambien que los refuerzos longitudinales en el extremo lejano de la construccion se llevan al mismo punto, mientras que los refuerzos en el extremo cercano de la construccion estan cerrados en una placa de mantenimiento. En el extremo lejano, los refuerzos transformaran sus fuerzas en un cable de anclaje u otro elemento anclado, mientras que los refuerzos en el extremo cercano pueden estar conectados a otro modulo a traves de la placa de anclaje.
Debido al efecto de compensation de muchos elementos de resistencia, que se ven afectados en diferentes direcciones, sera posible tener solo uno o dos puntos de anclaje incluso para estructuras estacionarias de gran longitud. La Figura 6 muestra una construccion tlpica cerca de la costa en la que un extremo del cable de soporte esta anclado en dos puntos, un punto cerca de la costa y el otro punto a una gran distancia desde la costa. Debido a que solo se requieren dos puntos de anclaje, los costes iniciales de este tipo de planta son extremadamente bajos. Otra ventaja de este procedimiento particular es que la energla a ser extralda desde el dispositivo puede ser extralda en la costa, lo que reducira drasticamente los costes de mantenimiento continuo del sistema.
Si se establece un sistema en aguas con direcciones de ola variables o corrientes fuertes, puede ser necesario establecer puntos de anclaje a lo largo de la estructura estacionaria, tal como se muestra en la Figura 7. A pesar del hecho de que estos puntos de anclaje aumentaran el costo de la planta, los costes iniciales no aumentaran en
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proporcion al numero de puntos de anclaje ya que estos puntos de anclaje adicionales solo requieren una cantidad relativamente pequena de fuerza en comparacion con los dos puntos de anclaje principales en los extremos.
La Figura 8 muestra una seccion transversal de un elemento de resistencia montado en una estructura fija, que funciona tambien como elemento transmisor de fuerza en un diseno en el que la energla undimotriz es transformada en presion hidraulica. En este diseno, la estructura 1 estacionaria esta construida como una tuberla reforzada, que proporciona al mismo tiempo la oportunidad de transportar agua a presion a una estacion de turbinas. Sobre la estructura 1 estacionaria, se ha montado un obstaculo 2, disenado como una valvula unidireccional, que solo permite el flujo al tubo que constituye la estructura 1 estacionaria. Sobre la estructura 1 estacionaria, hay montado un elemento 3 de resistencia, que consiste principalmente en un cuerpo 5 con forma de tubo con topes 4a, 4b de extremo montados en los extremos. Estos topes de extremo funcionan tambien como valvulas unidireccionales, que solo permiten que el agua fluya desde la zona circundante al volumen con forma de anillo definido por el exterior de la estructura 1 estacionaria y el interior del cuerpo 5 con forma de tubo. Si la estructura 1 estacionaria se mantiene, un desplazamiento del cuerpo con forma de tubo resultara ahora en la generacion de presion en la parte del volumen con forma de anillo que esta opuesta a la direction de movimiento, mientras que el agua es aspirada a la parte del volumen con forma de anillo que se encuentra en la direccion del movimiento. Si el cuerpo 5 con forma de tubo es desplazado con relation a la estructura estacionaria, se bombeara agua desde la zona circundante y al interior del volumen interno, que esta definido por el interior de la estructura estacionaria.
Con el fin de transmitir la fuerza desde las olas circundantes al cuerpo 5 con forma de tubo, se ha montado en este un elemento de resistencia con forma de una aleta 6.
Para una persona con conocimientos en la materia sera evidente que el procedimiento de transmision hidraulico indicado anteriormente es uno de entre los muchos procedimientos que pueden ser usados para almacenar la energla procedente de una ola segun el procedimiento indicado anteriormente.
Otro procedimiento relevante es la posibilidad de disenar el cuerpo 5 con forma de tubo y la parte de la estructura estacionaria que rodea el cuerpo con forma de tubo de manera que estas partes constituyan un generador lineal que transformara directamente el movimiento del material con forma de tubo en energla electrica.
Otro procedimiento de interes podrla consistir en utilizar el movimiento relativo entre la estructura fija y los elementos de resistencia para el bombeo de fluidos hidraulicos en un circuito cerrado.
Debido a que el dispositivo individual para la extraction de energla undimotriz es una cadena, es bastante simple combinar multiples cadenas con el fin de extraer la energla de las olas a lo largo de un area grande. En la Figura 9, se especifica como pueden construirse 6 cadenas como una lamina que extrae energla undimotriz a lo largo de un area grande. A partir de la Figura 9 se observa claramente que es posible conectar las cadenas en los extremos, lo cual puede ser una gran ventaja. Por ejemplo, si las cadenas en la Figura 9 bombean agua hacia la costa, una unica estacion de turbinas sera capaz de gestionar la energla de todas las cadenas, lo cual reducira adicionalmente los costos iniciales.
Para una persona con conocimientos en la materia sera obvio que los disenos indicados anteriormente son ejemplares y, por lo tanto, no limitan el alcance de la invention.
Por ejemplo, la invencion comprende, en un primer punto, un aparato flotante largo para la captation de la componente horizontal de la energla cinetica en los movimientos oscilantes de las olas segun la revindication 1, y que consiste en al menos una estructura estacionaria continua, dispuesta predominantemente en paralelo a la direccion de propagation de las olas y al menos tres elementos de resistencia montados sobre la estructura estacionaria que pueden moverse en paralelo a la estructura estacionaria y de esta manera transmitir energla utilizable a esta, caracterizado por que cada uno de los elementos de resistencia esta limitado a moverse dentro de una distancia bien definida a lo largo de la estructura estacionaria y por que la distancia mas corta entre los dos elementos de resistencia mas alejados es mayor que la mitad de una longitud de onda media en las aguas en las que se encuentra el dispositivo.
En un segundo punto, la invencion comprende un aparato flotante largo para la captacion de la energla cinetica horizontal en los movimientos oscilantes de las olas tal como se ha descrito en el primer punto, en el que la ubicacion del dispositivo con relacion a las olas esta asegurada por medio de uno o varios puntos de anclaje.
En un tercer punto, la invencion comprende un aparato flotante largo para la captacion de la energla cinetica horizontal en los movimientos oscilantes de las olas tal como se ha descrito en el primer punto, en el que la estructura estacionaria continua se construye a partir de una serie de sub-elementos conectables.
En un cuarto punto, la invencion comprende un aparato flotante largo para la captacion de la energla cinetica horizontal en los movimientos oscilantes de las olas tal como se ha descrito en el primer punto, en el que la estructura estacionaria continua contiene un volumen cillndrico.
En un quinto punto, la invencion comprende un aparato flotante largo para la captacion de la energla cinetica horizontal en los movimientos oscilantes de las olas tal como se ha descrito en el cuarto punto, en el que el movimiento de uno o varios elementos de resistencia con relacion a la estructura estacionaria bombeara agua a presion al volumen cillndrico.
5 En un sexto punto, la invencion comprende un aparato flotante largo para la captacion de la energla cinetica horizontal en los movimientos oscilantes de las olas tal como se ha descrito en el primer punto, en el que el movimiento del elemento de resistencia con relacion a la estructura estacionaria se utiliza para presurizar un fluido hidraulico en un sistema cerrado.
En un septimo punto, la invencion comprende un aparato flotante largo para la captacion de la energla cinetica 10 horizontal en los movimientos oscilantes de las olas tal como se ha descrito en el primer punto, en el que uno o varios elementos o la estructura estacionaria contienen equipos que pueden transformar los cambios en el flujo magnetico en energla electrica.
En un octavo punto, la invencion comprende un aparato flotante largo para la captacion de la energla cinetica horizontal en los movimientos oscilantes de las olas tal como se ha descrito en el primer punto, en el que uno o varios elementos 15 de resistencia o la estructura estacionaria contienen imanes.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un aparato flotante largo para la captacion de una componente horizontal de la energla cinetica de los movimientos oscilantes de las olas, en el que el aparato comprende al menos una estructura (1) estacionaria continua alargada y al menos tres elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia montados en la estructura (1) estacionaria alargada, formando de esta manera una cadena y de manera que pueden moverse a lo largo de la longitud de, y en paralelo a, la estructura (1) estacionaria y de esta manera transmitiendo la energla utilizable a la misma, en el que cada uno de los elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia esta limitado a moverse dentro de una distancia bien definida a lo largo de la estructura (1) estacionaria, caracterizado por que los elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia pueden moverse independientemente unos de otros.
  2. 2. Aparato flotante segun la reivindicacion 1, en el que los elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia estan montados de manera movil a la estructura (1) estacionaria, de manera que, cuando son sometidos a olas oscilantes, pueden moverse en un movimiento oscilante paralelo a la estructura (1) estacionaria, sin que la estructura (1) estacionaria sea movida sustancialmente por las componentes horizontales de las olas.
  3. 3. Aparato flotante segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato comprende uno o varios puntos de anclaje para asegurar la ubicacion del aparato con relacion a las olas cuando se aplica en un oceano total o parcialmente sumergido.
  4. 4. Aparato flotante segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura (1) estacionaria continua se construye a partir de una serie de sub-elementos conectables.
  5. 5. Aparato flotante segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura (1) estacionaria continua contiene un volumen con forma de anillo definido por un exterior de la estructura estacionaria y el interior de un cuerpo (5) con forma de tubo del elemento (3) de resistencia, preferiblemente el movimiento de uno o varios elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia con relacion a la estructura (1) estacionaria esta dispuesto para bombear agua a presion al volumen con forma de anillo y a un volumen interior de la estructura estacionaria, cuando el aparato se aplica en un oceano, total o parcialmente sumergido.
  6. 6. Aparato flotante segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato esta construido de manera que el movimiento de los elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia con relacion a la estructura (1) estacionaria se utiliza para presurizar un fluido hidraulico en un sistema cerrado cuando el aparato se aplica en un oceano, preferiblemente total o parcialmente sumergido.
  7. 7. Aparato flotante segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato comprende un generador lineal para un elemento (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia, en el que una parte del generador esta montada a la estructura (1) estacionaria y otra parte del generador esta montada al elemento (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia, de manera que un movimiento del elemento (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia con relacion a la estructura estacionaria resultara en la generacion de energla electrica.
  8. 8. Aparato flotante segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que uno o varios elementos de la estructura (1) estacionaria comprende un equipo que puede transformar los cambios en el flujo magnetico en energla electrica, preferiblemente en el que uno o varios elementos de resistencia de la estructura estacionaria comprenden imanes.
  9. 9. Aparato flotante segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la estructura (1) estacionaria comprende varios obstaculos (2) que limitan el movimiento libre de los elementos de resistencia en paralelo a un eje longitudinal de la estructura (1) estacionaria, en el que los elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia comprenden topes (4a, 4b) de extremo que, junto con los obstaculos (2), limitan la longitud sobre la que pueden desplazarse los elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia.
  10. 10. Un procedimiento de captacion de una componente horizontal de la energla cinetica de las olas en movimientos oscilantes de las olas, en el que el procedimiento comprende
    • proporcionar un aparato segun la reivindicacion 1
    • colocar el aparato en un oceano de manera que se encuentre flotando y dispuesto a la estructura (1) estacionaria predominantemente en paralelo a una direccion de propagacion de las olas, preferiblemente la distancia mas corta entre los dos elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia mas alejados es mayor que la mitad de una longitud de onda media en las aguas en las que esta ubicado el dispositivo de manera que cada uno de los elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia se ve forzado a un movimiento oscilante en paralelo a la estructura (1) estacionaria, de manera que su movimiento de oscilacion mutuo esta desfasado con relacion al resto.
  11. 11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, en el que la ubicacion del dispositivo con relacion a las olas esta asegurada por medio de uno o varios puntos de anclaje.
  12. 12. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11, en el que el movimiento de los elementos
    (3, 3a, 3b, 3c, 6) de resistencia con relacion a la estructura (1) estacionaria resulta en la generacion de una presion
    5 hidraulica desde la que puede extraerse energla utilizable, preferiblemente el movimiento de los elementos (3, 3a,
    3b, 3c, 6) de resistencia con relacion a la estructura (1) estacionaria se utiliza para presurizar un fluido hidraulico en un sistema cerrado.
  13. 13. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 10 - 12, en el que el procedimiento comprende la utilizacion de la componente horizontal del movimiento de las olas, en el que los elementos (3, 3a, 3b, 3c, 6) de
    10 resistencia, independientemente unos de otros, se mueven a lo largo de la longitud de la estructura (1) estacionaria
    cuando se ven afectados por la componente horizontal del movimiento de las olas, de manera que se extrae energla.
  14. 14. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 10 - 13, en el que el aparato funciona total o parcialmente sumergido.
    15
ES11159337.2 2008-09-19 2009-09-18 Aparato y método para convertir la energía undimotriz oceánica Active ES2577681T3 (es)

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