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ITRM20110581A1 - Dispositivo di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica - Google Patents

Dispositivo di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica Download PDF

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Publication number
ITRM20110581A1
ITRM20110581A1 IT000581A ITRM20110581A ITRM20110581A1 IT RM20110581 A1 ITRM20110581 A1 IT RM20110581A1 IT 000581 A IT000581 A IT 000581A IT RM20110581 A ITRM20110581 A IT RM20110581A IT RM20110581 A1 ITRM20110581 A1 IT RM20110581A1
Authority
IT
Italy
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energy
float
sea
converting
electrical energy
Prior art date
Application number
IT000581A
Other languages
English (en)
Inventor
Paolo Greco
Original Assignee
Paolo Greco
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Paolo Greco filed Critical Paolo Greco
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Priority to PCT/EP2012/071672 priority patent/WO2013064607A1/en
Priority to AU2012331164A priority patent/AU2012331164B2/en
Priority to US14/356,161 priority patent/US9062649B2/en
Priority to CA2853781A priority patent/CA2853781A1/en
Priority to JP2014539336A priority patent/JP2015500412A/ja
Priority to CN201280055408.8A priority patent/CN104114854B/zh
Priority to BR112014010519A priority patent/BR112014010519A2/pt
Priority to EP12791707.8A priority patent/EP2773867B1/en
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Description

DESCRIZIONE
“Dispositivo di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica ". A nome/inventore: Ing. Paolo Greco.
La presente invenzione riguarda un dispositivo di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, che comprende un galleggiante che segue il livello delle onde del mare, e che trasmette il suo spostamento a delle aste rìgide ancorate al fondale marino. Il moto rotatorio oscillante delle aste rìgide, rispetto ad un perno di riferimento , à ̈ utilizzato per mettere in moto gli ingranaggi di un generatore di energia elettrica, oppure per spingere in pressione un fluido all'interno di un circuito idraulico, in grado a sua volta di mettere in moto gli ingranaggi di un generatore di energia elettrica posizionato a distanza, per esempio sulla terraferma. Lo stesso dispositivo può comprendere degli scambiatori di calore, utilizzati per trasmettere a distanza l’energia termica del mare, utilizzando il suddetto circuito idraulico in cui, il fluido interno dapprima acquisisce calore dal mare, e successivamente viene spinto a distanza dove cede calore ad un utilizzatore esterno, posizionato per esempio sulla terraferma.
Nello stato attuale della tecnica sono note alcune soluzioni che utilizzano l'energia del moto ondoso del mare per azionare dei generatori di corrente elettrica.
Il brevetto degli Stati Uniti US 4208877 ( Evans et al.) descrive un cilindro sommerso che à ̈ agganciato tramite dei cavi a due elementi ancorati al fondale marino. Il movimento del cilindro, sotto l'azione delle onde marine, determina l'oscillazione dei cavi che sono collegati a dei generatori di energia elettrica. Tali generatori possono essere posizionati nei punti di ancoraggio al fondale, oppure nei punti di collegamento ai cilindro.
Tale dispositivo comprende quindi un elemento galleggiante ancorato al fondale marino, con un generatore di energia azionato dalle oscillazioni dei galleggiante. Tuttavia, lo stesso dispositivo ha un rendimento energetico molto basso, perché non prevede delle aste rigide, né un sistema di contrappesi, e non determina una configurazione di forze tale da ottimizzare la conversione dell'energia meccanica in energia elettrica.
Il brevetto degli Stati Uniti US 6756695 ( Hibbs et al.) riguarda invece una struttura galleggiante, che à ̈ mantenuta leggermente al di sotto della superfìcie del mare, ed à ̈ ancorata in almeno due punti allo stesso fondale marino attraverso dei cavi di collegamento. Il movimento della struttura su un piano orizzontale permette di azionare il rotore o le eliche di un generatore di energia, che à ̈ posizionato in corrispondenza della stessa struttura galleggiante sommersa.
Anche in questo caso il dispositivo comprende un elemento galleggiante ancorato al fondale marino, tuttavia le oscillazioni utili sono unicamente quelle su un piano orizzontale, ed essendo il generatore posizionato direttamente sul galleggiante, ha un rendimento energetico molto basso, senza contare il fatto di essere particolarmente esposto alle intemperie invernali.
Il brevetto degli Stati Uniti US 7845880 ( Rasmussen ) riguarda un'altra struttura, costituita da un galleggiante che si trova sulla superficie del mare, un elemento intermedio che à ̈ agganciato ad una zavorra, e due ormeggi che mantengono l’elemento intermedio ancorato sempre sulla stessa verticale.
Il movimento delle onde fa oscillare il galleggiante verticalmente, che tende a sollevare l'elemento intermedio a cui à ̈ collegato in profondità. Un ingranaggio posizionato nello stesso elemento intermedio tende ad oscillare in rotazione rispetto ad un perno, tale movimento essendo compensato da un contrappeso, con il risultato di azionare un generatore installato nello stesso elemento intermedio.
Anche in questo caso, il dispositivo comprende un elemento galleggiante ancorato al fondale marino, con un generatore di energia azionato dalle oscillazioni del galleggiante. Tuttavia, lo stesso dispositivo ha un rendimento energetico molto basso, perché non prevede delle aste rigide, e non determina una configurazione di forze tale da ottimizzare la conversione dell'energia meccanica in energia elettrica.
L'obiettivo principale della presà ̈nte invenzione à ̈ quindi quello di proporre un dispositivo per la conversione dell'eriergia meccanica delle onde del mare in energia elettrica.
Un altro obiettivo à ̈ che lo stesso dispositivo abbia un punto di equilibrio stabile, e che le oscillazioni orizzontali o verticali, rispetto allo stesso punto di equilibrio, permettano di azionare un generatore di energia elettrica.
Un altro obiettivo ancora à ̈ che lo stesso dispositivo possa essere installato in corrispondenza di fondali poco profondi oppure in corrispondenza di fondali molto profondi.
Un ulteriore obiettivo ancora à ̈ che lo stesso dispositivo possa essere parte di un sistema modulare che permetta di produrre una quantità di energia proporzionale alla superficie di mare utilizzata, oppure proporzionale al numero di moduli installati.
Un altro obiettivo ancora à ̈ che lo stesso dispositivo permetta l'integrazione di un sistema di estrazione di energia termica dall'acqua del mare, in cui l'acqua trasportata a terra, prima di essere reimmessa in mare à ̈ immagazzinata o trasportata in punti di scambio termico per il riscaldamento o il raffreddamento mediante sistemi a pompa di calore a bassa entalpia.
Forma pertanto oggetto specìfico della presente invenzione un dispositivo di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica,
caratterizzato dal fatto di comprendere:
- almeno un galleggiante e due aste rigide preferibilmente ancorate ad una
estremità al fondale marino, e connesse all'altra estremità ai galleggiante tramite
dei cavi flessibili: due rispettive masse mantengono le estremità libere delle suddette aste sempre in tensione nella direzione verso II fondale marino;
- almeno un generatore, o un altro dispositivo atto a convertire e/o trasmettere
l'energia, che à ̈ posizionato in corrispondenza di una rispettiva cerniera, situata
alla base delle aste, in modo tale che il movimento oscillatorio del galleggiante,
che segue il livello delle onder determini una forza la cui componente verticale determini a sua volta un moto rotatorio oscillante delle aste che fanno perno sulle
rispettive cerniere, e generi quindi energia elettrica attivando gli ingranaggi dello
stesso generatore; la componente sul piano orizzontale delle oscillazioni del
galleggiante à ̈ compensata da un sistema di contrappesi, in modo tale che lo
stesso galleggiante tenda a posizionarsi sempre sulla stessa linea verticale A-A'.
La presente invenzione sarà ora descrìtta a titolo illustrativo, ma non
limitativo, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:
la figura 1 Ã ̈ una vista schematica laterale di un dispositivo, secondo la
presente invenzione, comprendente un galleggiante e due aste rigide ancorate ad una
loro estremità al fondale marino;
la figura 2 Ã ̈ una vista schematica laterale di un dispositivo come quello di /
figura 1 , in cui le aste della struttura subiscono una rotazione, rispetto al loro punto di
aggancio al fondale marino, In corrispondenza di una variazione di livello del
galleggiante;
la figura 3 Ã ̈ una vista schematica laterale di un dispositivo come quello di figura 1 , con dei riferimenti alle dimensioni dei singoli componenti;
la figura 4 Ã ̈ una vista schematica laterale di un dispositivo come quello di figura 1, i cui gli elementi subiscono uno spostamento in corrispondenza di una forzante orizzontale sul galleggiante;
la figura 5 Ã ̈ una vista schematica dall'alto di un dispositivo come quello di figura 1, i cui gli elementi subiscono uno spostamento in corrispondenza di una forzante orizzontale sul galleggiante;
la figura 6 Ã ̈ una vista schematica laterale di un dispositivo, secondo la presente invenzione, nella forma di realizzazione adatta ad essere Installata in corrispondenza di acque poco profonde;
la figura 7 Ã ̈ una vista schematica dall'alto di un dispositivo, secondo la
fi presente invenzione, nella forma di realizzazione adatta ad essere installata in corrispondenza di acque profonde;
la figura 8 Ã ̈ una vista schematica laterale di un dispositivo, come quello di figura 7, nella forma di realizzazione adatta ad essere installata in corrispondenza di acque profonde;
la figura 9 à ̈ una vista schematica dall'alto di una struttura modulare che comprende più dispositivi come quello di figura 1 , in cui i galleggianti sono connessi in sequenza tra loro;
la figura 10 Ã ̈ una vista in prospettiva tridimensionale di un dispositivo come quello di figura 6, nella forma di realizzazione adatta ad essere installata in corrispondenza di acque poco profonde.
Si vuole sottolineare come nel seguito saranno illustrate, a titolo esemplificativo, ma non limitativo, soltanto alcune delle possibili forme di realizzazione della presente invenzione, essendo possibile descriverne molte altre sulla base delle particolari soluzioni tecniche individuate.
Con riferimento alla figura 1, il dispositivo 100 di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica comprende: un galleggiante 101 , posizionato sulla superficie del mare 112; due aste rìgide 102, 103, di lunghezza lp, installate in posizione simmetrica rispetto all'asse verticale A-A’ passante per il galleggiante 101, incernierate al fondale 108 nei rispettivi punti 110, 111; due masse M, 104, 105, una per ciascuna asta 102, 103, poste alla rispettiva estremità a distanza lpdal fondale 108; due cavi di collegamento 106, Ί07, tra le rispettive aste 102, 103, ed il galleggiante 101, in corrispondenza del punto “c" 113.
PRODUZIONE DI ENERGIA ASSOCIATA ALLE OSCILLAZIONI VERTICALI
Con riferimento alla figura 2, in corrispondenza della cerniera "a" 111 à ̈ installato un generatore di energia elettrica 109. La cerniera “a" 111 à ̈ vincolata al fondale 108, mentre il galleggiante 101, i cavi 106, 107, le masse M, 104, 105, e le aste 102, 103, possono muoversi per effetto della variazione di livello del mare 112, che trascina con sé il galleggiante 101 e con esso le altre parti ad esso collegate. Il generatore di energia 109 à ̈ installato in corrispondenza delia cerniera “a†111 ed à ̈ azionato dal movimento relativo tra asta 103 e cerniera 111 vincolata al fondale 108.
Il sistema 100 nella configurazione statica, ovvero in assenza di movimento della superficie 112 del mare, presenta una condizione di equilibrio stabile, per cui il galleggiante 101 sostiene le masse M, 104, 105, e le aste 102, 103. 1 cavi 106, 107, e le aste 102, 103 sono sempre in trazione.
Il generatore 109 inizia a produrre energia quando la superficie 112a inizia a spostarsi dal livello medio 112 del mare, e trascina con sé il galleggiante 101 e le parti mobili del sistema 100. L'ampiezza dello spostamento del galleggiante 101 non à ̈ però la stessa di quella del mare, ed à ̈ in ritardo di fase rispetto ad essa. A tale movimento si oppone infatti il sistema per produrre energia, sia tale energia di natura elettrica o di natura idraulica. La suddetta quota parte di energia da sottrarre al sistema, le masse, le dimensioni del galleggiante e della struttura di aste e cavi, rappresentano i parametri che determinano la dinamica del sistema e della produzione di energia. L'ottimizzazione di questi elementi consente di adeguare il sistema di generazione alle condizioni di mare di qualunque località.
GEOMETRIA DEL SISTEMA
Con riferimento alla figura 3, il galleggiante 101 nella posizione di equilibrio à ̈ definito delle seguenti distanze:
■ s : la quota di parte immersa dei galleggiante 101 ; z, r : l’altezza e la larghezza complessiva dello stesso;
â–  h : la distanza complessiva della cerniera 110 dalla posizione statica di equilibrio;
lp : la distanza tra cerniera 110 e massa M 104, ovvero la lunghezza complessiva dell'asta 102;
â–  lc, h1: la distanza tra cerniera 110 e massa M 104, ovvero la lunghezza complessiva dell'asta 102.
Gli angoli riportati in figura 3 sono determinati con riferimento alle restanti misure. Il sistema 100 presenta sia una simmetria geometrica che una simmetria di forze rispetto all'asse verticale A-A'.
PRODUZIONE DI ENERGIA ASSOCIATA ALLE OSCILLAZIONI ORIZZONTALI
Quindi, come rappresentato nella figura 4, un eventuale spostamento nella direzione orizzontale X determina l'insorgere di una forza che tende a riportare il galleggiante 101 nella posizione iniziale. Ad esempio, uno spostamento del galleggiante 101 verso destra determina un incremento della forza di trazione sia per il cavo 106 che per l'asta 102 di sinistra, ed una riduzione per i rispettivi cavo 107 ed asta 103 di destra, con una conseguente risultante nella direzione X che tende a riportare le aste 102, 103 nella loro posizione iniziale di equilibrio rispetto all’asse A-A'. Un eventuale spostamento del galleggiante 101 nella direzione orizzontale X comporta inoltre il sollevamento di un'asta e l'abbassamento dell’altra, e dunque un movimento che conduce ad una produzione di energia, sia per il sistema di sinistra che per quello di destra.
Nella figura 5, Ã ̈ rappresentata una vista dall'alto dello spostamento del galleggiante 101 rispetto alla posizione di equilibrio iniziale, in conseguenza di una sollecitazione esterna, per esempio un'onda o una corrente marina.
Il sistema 100 à ̈ dotato di una cerniera secondaria a’ 120 in grado di far ruotare l'asta 102 anche sul piano orizzontale x-y, allo scopo di eliminare qualsiasi azione di taglio, nel collegamento tra cerniera primaria e asta 102, per effetto dell'insorgere di un'eventuale azione lungo la direzione Y. La posizione indicata in figura 5 con la linea contìnua rappresenta infatti la posizione di equilibrio stabile del sistema 100.
Un eventuale spostamento fydel galleggiante 101 in direzione H-H’ comporta uno spostamento anche di tutti gli altri elementi (linee tratteggiate in figura 5). Questo spostamento rappresenta una posizione instabile delle forze, in quanto con essa incrementano l'intensità delle due azioni lungo la congiungente i punti a’-1b, con una risultante che un'azione nella direzione Y tende a riportare il sistema 100 nella posizione iniziale. Anche in questo caso, lo spostamento del galleggiante 101 comporta 11 sollevamento di un’asta e l'abbassamento dell’altra, e dunque un movimento che conduce ad una produzione di energia, sia per il sistema di sinistra che per quello di destra.
Anche da questa posizione il sistema 100 tende a riportarsi nella posizione di equilibrio e a generare energia, sia nella fase di spostamento in cui il meccanismo oppone resistenza, durante la generazione di energia, sia in quella di ritorno allequilibrìo.
In definitiva, la posizione di equilibrio nelle condizioni statiche (in assenza di sollecitazioni) rappresenta una condizione di equilibrio assoluto (con il minimo di energia potenziale), e qualsiasi spostamento da tale posizione, sia esso generato da una variazione del livello del mare, che dalla corrente marina, comporta un movimento delle parti mobili del sistema 100, che consentono la generazione di energia, sia nella fase di sollecitazione che in quella di ritorno alla posizione di equilibrio.
FORMA DI REALIZZAZIONE DELL’INVENZIONE IN ACQUE POCO PROFONDE
Nella figura 6 à ̈ rappresentato un esempio di installazione in corrispondenza di acque poco profonde, a circa 10-20 m di profondità. La posizione delle cerniere 110 e 111 deve essere In ogni caso bloccata sul fondale 108, e gli elementi di fissaggio devono essere tali da consentire la resistenza alle sollecitazioni che tenderebbero a far avvicinare tra loro le cerniere 110 e 111.
In acque poco profonde, l'apparato costituito da generatore 109 e cerniera 111 può essere appoggiato direttamente sul fondo 108, ad esempio mediante un cavalletto regolabile 132, ma la posizione deve essere In ogni caso installata fissa al fondo, tramite un sistema di cavi e ancoraggi, per resistere alle azioni che tendono a comportarne il sollevamento.
FORMA DI REALIZZAZIONE DELL’INVENZIONE IN ACQUE MOLTO PROFONDE Nelle figure 7- 8 à ̈ rappresentato, in pianta e in vista laterale, un esempio di installazione in corrispondenza di acque molto profonde, tipicamente a più di 20 m di profondità. In questi casi la struttura comprende:
â–  un sistema di aste e cavi In grado di impedire che le due cerniere possano avvicinarsi, e la parte sinistra venire a contatto con la parte destra;
• un sistema di cavi di ancoraggio al fondo;
• un galleggiante, in grado di mantenere il sistema a livello di esercizio, anche quando la posizione della massa M raggiunge una quota inferiore rispetto a quella della rispettiva cerniera e generatore; infatti, in tale situazione la componente della forza peso del sistema risulta diretta verso il basso; il galleggiante sarà di dimensione sufficiente a sostenere il peso di generatore e cerniera, ed in grado di non risentire della componente dinamica delie azioni verticali.
Sempre nelle figure 7- 8, Ã ̈ riportato il sistema 200 con il collegamento della parte destra e della parte sinistra, tramite aste 201a, 201b, 201c, 201d, e con i mezzi di ancoraggio e galleggianti ausiliari -202, 203 da utilizzare nel caso di installazione in acque profonde.
FORMA DI REALIZZAZIONE MODULARE
Nella figura 9 à ̈ rappresentato un esempio di installazione di più elementi, uno di seguito all'altro, in cui ciascun singolo modulo à ̈ costituito da uno dei sistemi visti in precedenza. In questo caso, la produzione di energia aumenterebbe proporzionalmente alla superficie di mare utilizzata
Nella figura 10 à ̈ rappresentato invece un esempio di installazione di più elementi, secondo uno schema a simmetrìa circolare, in cui ciascun modulo à ̈ costituito da uno dei sistemi visti in precedenza. La produzione di energia aumenterebbe proporzionalmente al numero di moduli installati.
INTEGRAZIONE DI UN SISTEMA DI ESTRAZIONE DI ENERGIA TERMICA
La generazione di energia può essere realizzata secondo due modalità:
â–  mediante un dispositivo di produzione di energia elettrica predisposto in corrispondenza della cerniera, realizzato mediante il movimento relativo tra rotore e statore. In questo caso il trasporto di energia a terra avviene mediante cavi elettrici;
â— mediante una turbina idraulica per la produzione di energia elettrica predisposta a terra. In questo caso la turbina à ̈ azionata dall'acqua del mare pompata dal sistema installato a mare. In corrispondenza della cerniera infatti il movimento tra un elemento fisso e l'asta consentirà di azionare il sistema di pompaggio dell'acqua di mare.
Una forma di realizzazione dell'invenzione riguarda la simultanea produzione di energia elettrica, ed estrazione di energia termica dall’acqua del mare. L'acqua trasportata a terra, infatti, prima di essere reimmessa in mare può essere immagazzinata o trasportata in punti di scambio termico per il riscaldamento o il raffreddamento mediante sistemi a pompa di calore a bassa entalpia.
L'estrazione di energia termica può avvenire secondo alcune varianti;
â–  realizzando un serbatoio di accumulo di acqua di mare e degli scambiatori entro i quali circola acqua dolce da utilizzare per dei "termodotti", in grado di alimentare sistemi di riscaldamento o raffreddamento per singole utenze;
â–  realizzando un serbatoio di accumulo di acqua dolce riscaldato e raffreddato da acqua di mare attraverso scambiatori. Dal serbatoio sono poi realizzati "termodotti" in grado di alimentare sistemi di riscaldamento o raffreddamento per singole utenze;
■ realizzando “termodotti" di acqua di mare in grado di alimentare sistemi di riscaldamento o raffreddamento per singole utenze.
Tutti gli esempi descritti dimostrano quindi che la presente invenzione raggiunge tutti gli scopi proposti. Essa in particolare permette di realizzare un dispositivo per la conversione dell’energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica.
Inoltre, lo stesso dispositivo ha un punto di equilibrio stabile, e le oscillazioni orizzontali o verticali, rispetto allo stesso punto di equilibrio, permettano di azionare un generatore di energia elettrica.
Sempre secondo l'invenzione, lo stesso dispositivo può essere installato in corrispondenza di fondali poco profondi oppure in corrispondenza di fondali molto profondi.
E ancora, il dispositivo può essere parte di un sistema modulare che permette di produrre una quantità di energia proporzionale alla superficie di mare utilizzata, oppure proporzionale al numero di moduli installati.
Infine, Il dispositivo della presente invenzione, permette l'integrazione di un sistema di estrazione di energia termica dall'acqua del mare, in cui l’acqua trasportata a terra, prima di essere reimmessa in mare à ̈ immagazzinata o trasportata in punti di scambio termico per il riscaldamento o il raffreddamento mediante sistemi a pompa di calore a bassa entalpia.
La presente invenzione à ̈ stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo alcune forme di realizzazione preferite, ma à ̈ da intendersi che eventuali variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del settore senza per questo uscire fuori dal relativo ambito di protezione, cosi come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (100) di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, caratterizzato dal fatto di comprendere: - almeno un galleggiante (101) e due aste rìgide (102), (103) preferibilmente ancorate ad una estremità al fondale marino (108), e connesse all'altra estremità al galleggiante (101) tramite dei cavi flessibili (106), (107); due rispettive masse (104), (105) mantengono le estremità libere delle suddette aste (102), (103) sempre in tensione nella direzione và ̈rso il fondale marino (108); - almeno un generatore (109), o un altro dispositivo atto a convertire e/o trasmettere l'energia, che à ̈ posizionato in corrispondenza di una rispettiva cerniera (110), (111), situata alla base delle aste (102), (103), in modo tale che il movimento oscillatorio del galleggiante (101), che segue il livello delle onde (112), determini una forza la cui componente verticale determini a sua volta un moto rotatorio oscillante delle aste (102), (103) che fanno perno sulle rispettive cerniere (110), (111), e generi quindi energia elettrica attivando gli ingranaggi dello stesso generatore (109); la componente sul piano orizzontale delle oscillazioni del galleggiante (101) à ̈ compensata da un sistema di contrappesi, in modo tale che lo stesso galleggiante (101) tenda a posizionarsi sempre sulla stessa linea verticale A-A'.
  2. 2. Dispositivo (100) di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che: - un eventuale spostamento nella direzione orizzontale X determina l'insorgere di una forza che tende a riportare il galleggiante (101) nella posizione iniziale; ad esempio, uno spostamento del galleggiante (101) verso destra determina un incremento della forza di trazione sia per il cavo (106) che per l'asta (102) di sinistra, ed una riduzione per i rispettivi cavo (107) ed asta (103) di destra, con una conseguente risultante nella direzione X che tende a riportare le aste (102), (103) nella loro posizione iniziale di equilibrio rispetto all'asse A-A'.
  3. 3. Dispositivo (100) di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che: - il sistema (100) à ̈ dotato di una cerniera secondaria a' (120) in grado di far ruotare l'asta (102) anche sul piano orizzontale x-y, allo scopo di eliminare qualsiasi azione di taglio, nel collegamento tra cerniera primaria e asta (102), per effetto dell'insorgere di un’eventuale azione lungo la direzione y. - un eventuale spostamento fy del galleggiante (101) in direzione H-H’ comporta uno spostamento anche di tutti gli altri elementi e rappresenta una posizione instabile delle forze, in quanto con essa incrementano l’intensità delle due azioni lungo la congiungente i punti a’-1b, con una risultante che un’azione nella direzione y tende a riportare il sistema (100) nella posizione iniziale.
  4. 4. Dispositivo (100) di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di installazioni in acque poco profonde, a circa 10-20 m di profondità: - la posizione delle cerniere (110) e (111 ) à ̈ bloccata sul fondale (108), e gli elementi di fissaggio sono tali da consentire la resistenza alle sollecitazioni che tenderebbero a far avvicinare tra loro le cerniere (110)' e (111 ); - l’apparato costituito da generatore (109) e cerniera (111) può essere appoggiato direttamente sul fondo (108), ad esempio mediante un cavalletto regolabile (132), e la posizione à ̈ installata fissa al fondo, tramite un sistema di cavi e ancoraggi, per resistere alle azioni che tendono a comportarne il sollevamento.
  5. 5. Dispositivo (100) di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di installazioni in acque molto profonde, tipicamente a più di 20 m di profondità, la struttura comprende: - un sistema di aste e cavi in grado di impedire che le due cerniere possano avvicinarsi, e la parte sinistra venire a contatto con la parte destra; - un sistema di cavi di ancoraggio al fóndo; - un galleggiante, in grado di mantenere il sistema a livello di esercizio, anche quando la posizione della massa M raggiunge una quota inferiore rispetto a quella della rispettiva cerniera e generatore; infatti, irr tale situazione la componente della forza peso del sistema risulta diretta verso il basso; il galleggiante essendo di dimensione sufficiente a sostenere il peso di generatore e cerniera, ed in grado di non risentire della componente dinamica delle azioni verticali.
  6. 6. Dispositivo (100) di conversione dell’energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, secondo la precedente rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che: - il collegamento della parte destra e della parte sinistra del sistema (200) avviene tramite aste (201 a), (201 b), (201 c), (201 d), e con dei mezzi di ancoraggio e galleggianti ausiliari (202), (203).
  7. 7. Sistema modulare di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere: - più elementi, uno di seguito all’altro, in cui ciascun singolo modulo à ̈ costituito da uno dei dispositivi (100) visti in precedenza, in modo tale che la produzione di energia aumenti proporzionalmente alla superficie di mare utilizzata.
  8. 8. Sistema modulare di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere: - più elementi, secondo uno schema a simmetria circolare, in cui ciascun singolo modulo à ̈ costituito da uno dei dispositivi (100) visti in precedenza, in modo tale che la produzione di energia aumenti proporzionalmente al numero di moduli installati.
  9. 9. Dispositivo (100) di conversione dell'energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la generazione di energia-può essere realizzata secondo due modalità: - mediante un dispositivo di produzione di energia elettrica predisposto in corrispondenza della cerniera, realizzato mediante il movimento relativo tra rotore e statore; in questo caso il trasporto di energia a terra avviene mediante cavi elettrici; - mediante una turbina idraulica per la produzione di energia elettrica predisposta a terra; in questo caso la turbina à ̈ azionata dall’acqua del mare pompata dal sistema installato a mare; in corrispondenza della cerniera infatti il movimento tra un elemento fisso e l'asta consentirà di azionare il sistema di pompaggio dell’acqua di mare.
  10. 10. Dispositivo (100) di conversione dell’energia meccanica delle onde del mare in energia elettrica, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere: - mezzi per la simultanea produzione di energia elettrica, ed estrazione di energia termica dall’acqua del mare, in cui l'acqua trasportata a terra, prima di essere reimmessa in mare à ̈ immagazzinata o trasportata in punti di scambio termico per il riscaldamento o il raffreddamento mediante sistemi a pompa di calore a bassa entalpia.
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