CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una instalación hidráulica submarina para la utilización de la energía de las olas. Más específicamente a un aparato autónomo submarino para la utilización de la energía de las olas mediante la variación de la presión de dichas olas. DESCRIPCIÓN DEL ARTE PREVIO

La energía producida por la actividad oceánica tiene distintas versiones, una de ellas es la energía undimotriz que produce la energía eléctrica mediante un generador de electricidad cuya fuerza motriz se obtiene del movimiento de las olas; el aparato undimotriz puede actuar de varias maneras, una de ellas es mediante un aparato que flota bajo la superficie del océano, o que en su defecto que se encuentra apoyado en el fondo marino a través de una estructura sustentada en pilares o sustentada en una zapata submarina, y que capta la energía a partir de la diferencia de la presión que generan las olas al pasar sobre dicho aparato sumergido y que produce una corriente de agua que mueve a un grupo de generadores de electricidad.

La solicitud de patente de invención WO2010037873 de fecha 08.04.2010, titulada

"Sistema para generar energía a partir de la presión de las olas que comprende mecanismos que minimizan la turbulencia de las olas", de Lorenzo Sáenz, describe una estructura estacionaria flotante que está orientada perpendicularmente en la dirección de la ola y flota sumergida a una cierta profundidad por debajo de la superficie del mar firmemente anclado al fondo del mar, comprende una serie de puntos de acceso, cada uno de los cuales, a través de un sistema de compuertas, en particular, se abre la compuerta cuando se está cerca de la cresta de la ola y se cierra la compuerta a su vez cuando se encuentra lejos de la cresta de una onda, de tal manera que las compuertas de acceso se abren y cierran en sincronismo con el desplazamiento de la ola que pasa por el exterior de la estructura, la generación de un flujo de agua a través de dichos puntos de acceso hacia el interior de la estructura y canalización dicho flujo hacia cualquier tipo de dispositivo para la generación de energía a partir de un flujo de agua de mar.

La patente de invención US 3 271 959 de fecha 13.09.1966, titulada "dispositivo para utilizar la energía presente en la ondulación de las ondas de agua", de Gils Adrianus W Van, describe una carcasa apoyada en el fondo marino que dispone de dos secciones, la primera sección dispone una pluralidad de compuertas que se abren hacia el interior de la carcasa, cuando la presión del agua aumenta en el exterior, la segunda sección dispone una pluralidad de compuertas que se abren hacia el exterior de la carcasa, cuando la presión del agua disminuye en el exterior, generando dos secciones, una de alta presión y la segunda de baja presión, un flujo de agua se produce entre ambas secciones, el cual impulsa una turbina conectada entre la sección de alta y baja presión.

La patente de invención US 8 525 364 de fecha 03.09.2013, titulada "Aparato para convertir la energía de las olas", de Costas Dan Nicolaus, describe dos carcasas flotantes sumergidas estacionarias, que comunican la cresta de las olas con el valle de las olas, un flujo de agua que se produce entre la cresta y el valle de la ola, dicho flujo de agua impulsa una pluralidad de máquinas hidráulicas, por ejemplo, turbinas, conectadas entre ambas compuertas.

En conclusión, ninguna de las soluciones antes descritas entrega un aparato autónomo submarino para utilizar la energía de las olas que comprende una carcasa, una pluralidad de compuertas conectadas, por ejemplo, en la parte superior de la carcasa, al menos una máquina hidráulica ubicada en el interior de dicha carcasa que utiliza la energía cinética del flujo de agua que circula por el interior de la carcasa, en donde con relación a la ubicación de las compuertas, al menos una de dichas compuertas está ubicada en el tramo de la carcasa comprendido entre la entrada del flujo de agua para una primera máquina hidráulica y la salida del flujo de agua para una segunda máquina hidráulica , pudiendo la segunda máquina hidráulica corresponder a la misma primera máquina hidráulica, o alternativamente dicha segunda máquina hidráulica corresponder a una máquina hidráulica diferente a la primera máquina hidráulica y también estar más alejada de dicha primera máquina hidráulica .

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Se propone un aparato autónomo submarino para utilizar la energía de las olas mediante los cambios de la presión a lo largo de una línea horizontal debajo de la superficie de una masa de fluido debido al movimiento de las olas para generar un flujo de fluido por el interior de una carcasa y para utilizar la energía de dichas olas en diferentes aplicaciones. Dicho aparato autónomo submarino tiene una pluralidad de compuertas dispuestas sobre la superficie de dicha carcasa. El fluido puede corresponder a agua del mar, o al agua de un río, o al agua de un lago, o a cualquier fluido donde se generen olas.

El aparato autónomo submarino está flotando bajo la superficie de dicha agua o apoyado en el fondo de dicha agua, dependiendo de la profundidad y hasta dónde se pueda transmitir la diferencia de presiones de las olas que se generan en la superficie, en el caso del océano, el rango de profundidad donde es perceptible las diferencias de presión generadas por el oleaje superficial alcanza los 100 metros de profundidad.

La pluralidad de compuertas están distribuidas a lo a lo largo de la trayectoria de dicho flujo de agua por el interior de la carcasa. La apertura y cierre de las compuertas permite controlar el ingreso y la salida del agua que circula por el interior de la carcasa en función a la variación de la presión que generan las olas en la superficie del agua, para lo cual el flujo de agua entra al interior de la carcasa por la compuerta que está en una zona de alta presión del agua circundante, donde se produce la cresta de la ola, circula el flujo de agua a través de la carcasa, y el flujo de agua sale por una compuerta más alejada y la cual se encuentra en una zona de baja presión del agua circundante, donde se produce el mínimo o valle de la ola. Para medir la diferencia de presiones se provee de medios sensores de presión, u otros tipos de sensores de altura de ola, para medir la cresta de la ola y el valle de la misma ola.

En la medida que se desplaza la ola por la superficie del agua, operativamente se abren y cierran las compuertas en función de la variación de la presión que generan las olas en la superficie del agua. Una turbina axial, o a cualquier otro tipo de máquina hidráulica, en el interior de la carcasa utiliza la energía cinética del flujo de agua que circula por el interior de dicha carcasa, para proveer la fuerza motriz a algún dispositivo industrial o de conversión de energía, como por ejemplo, un generador de electricidad, un aparato desalador de agua, una bomba impulsora de agua, una bomba hidráulica, un compresor neumático, un equipo hidrolizador para generar hidrógeno a partir del agua, un cargador de baterías eléctricas, o a cualquier otro dispositivo eléctrico, o a cualquier otro dispositivo mecánico, o a cualquier otro dispositivo electrónico, o a cualquier otro dispositivo químico, o a cualquier otro dispositivo termodinámico o a cualquier otro dispositivo magnético.

Con relación a la ubicación de las compuertas, al menos una de dichas compuertas está ubicada en la zona del tramo de la carcasa comprendido entre la entrada del flujo de agua para una primera máquina hidráulica y la salida del flujo de agua para una segunda máquina hidráulica , pudiendo la segunda máquina hidráulica corresponder a la misma primera máquina hidráulica o alternativamente dicha segunda máquina hidráulica corresponder a una máquina hidráulica diferente a la primera máquina hidráulica y mas alejada de dicha primera máquina hidráulica

También se dispone de medios electrónicos para sensar la altura de la ola o para inferir la altura de la ola; al menos un medio electrónico para el control de la apertura y cierre de dichas compuertas en función de un algoritmo que considera entre otras informaciones el registro de la altura de la ola, donde dicho algoritmo de control optimiza la secuencia de apertura y cierre de dichas compuertas con el fin de maximizar la captura y conversión de la energía de las olas.

En una realización de la invención, dicha pluralidad de compuertas son catorce, y dicho flujo agua que se genera por la apertura y cierre de las compuertas, se hace en sincronía con el movimiento de desplazamiento de las olas sobre la superficie del agua océano, en un primer instante de tiempo se abren la o las compuertas más cercanas a la cresta de la ola y también se abren la o las compuertas más cercanas al valle de la ola, de modo que al avanzar la cresta y el valle de la ola, a lo largo del casco de la carcasa, se abren la o las compuertas que siguen a dichas primeras compuertas y en la medida que se continua con el avance de la ola, se continuarán abriendo y cerrando las compuertas siguientes.

En una realización de la invención, el aparato autónomo submarino está acoplado a al menos una sección estanca, que contienen en su interior al menos un equipo de apoyo al control y a la operación del aparato autónomo submarino, al menos uno de estos equipos pueden corresponder a equipos eléctricos, o generador de electricidad, o equipos de apoyo y respaldo para la generación de energía, o equipos mecánicos, o equipos electrónicos, o equipos de telecomunicaciones, o equipos neumáticos, o equipos hidráulicos, o equipos para la navegación, o equipos de propulsión y control de profundidad de inmersión, donde dichas secciones estancas se encuentran presurizadas con un gas inerte, de forma de facilitar la disipación de calor y la protección a la corrosión de los componentes en su interior y prevenir una falla estructural.

Opcionalmente en una realización de la invención, el aparato autónomo submarino está acoplado a medios de flotación que le permite flotar sumergido bajo la superficie del agua y/o acoplado a un tanque de lastre que le permite estabilizar la profundidad de inmersión. Opcionalmente en una realización del aparato autónomo submarino está acoplado a un medio de anclaje que le permite estabilizar su posición y profundidad de inmersión.

Opcionalmente una realización del aparato autónomo submarino dispone de un cable submarino eléctrico que conduce la energía eléctrica generada hacia un punto de consumo en tierra firme.

Opcionalmente una realización del aparato autónomo submarino dispone de una baliza flotante que soporta una antena y está conectada al interior de la carcasa por un cable de telecomunicaciones, que permiten la conexión inalámbrica con un centro de control en tierra para funciones opcionales de telecomando del aparato autónomo submarino a distancia y/o de monitoreo del aparato autónomo submarino.

Opcionalmente una realización del aparato autónomo submarino acoplado a una estructura reticular que aumenta su resistencia estructural y en donde dicha estructura reticular rodea externamente a dicho aparato autónomo submarino.

Opcionalmente la máquina hidráulica es una turbina axial que dispone de un eje axial hueco para permitir el libre paso de agua a través del eje de dicha turbina axial.

Opcionalmente la turbina axial puede corresponder al tipo turbina kaplan, o turbina semi kaplan, o turbina hidrocinética o a cualquier otro tipo de turbina hidráulica, o a cualquier otro tipo de máquina hidráulica.

Opcionalmente la turbina puede ser del tipo helicoidal compuesta por un alabe continuo extendido axialmente compuesto por una hélice continua en forma análoga a un tornillo helicoidal.

Opcionalmente la turbina axial puede ser de múltiples etapas de estator y rotor acopladas a un mismo eje mecánico de transmisión.

Opcionalmente múltiples turbinas o motores hidráulicos pueden estar interconectados mecánicamente a través de sistemas del tipo: eje de transmisión, polea, cadena, correa, cable transmisión de movimiento, embriague magnético, biela, eje cigüeñal, acople magnético, o a cualquier otro sistema mecánico o eléctrico, o magnético. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1 ilustra una vista isométrica de una realización de la presente invención navegando sumergida bajo el mar, la cual utiliza la energía del oleaje para su auto propulsión.

La figura 2 ilustra una vista isométrica de una realización de la presente invención con sus medios de anclaje.

La figura 3 ilustra una vista lateral de una realización de la presente invención.

La figura 4 ¡lustra una vista superior en planta de una realización de la presente invención.

La figura 5 ilustra una vista inferior en planta de una realización de la presente invención.

La figura 6 ilustra una sección en vista isométrica de una realización de la presente invención.

La figura 7 describe una vista lateral parcial en corte de una realización de la presente invención.

La figura 8 describe una vista isométrica de una sección con una compuerta de una realización de la presente invención.

La figura 9 describe una vista frontal de la figura 8 de una realización de la presente invención.

La figura 10 describe una vista isométrica en corte de una sección con una turbina axial y un tanque de lastre de una realización de la presente invención.

La figura 11 describe una vista frontal de la figura 10 de la presente invención.

La figura 12 describe una vista frontal con un medio de anclaje y una baliza flotante para la antena de una realización de la presente invención.

La figura 13 describe una vista isométrica en corte de la figura 10, no se muestra la turbina axial.

La figura 14 describe una vista lateral en corte de un primer ejemplo esquemático de una realización de la presente invención con dos turbinas axiales y tres compuertas.

La figura 15 describe una vista lateral en corte de un segundo ejemplo esquemático de una realización de la presente invención con cinco turbinas axiales y seis compuertas.

La figura 16 describe una vista lateral en corte de un tercer ejemplo esquemático de una realización de la presente invención con una única turbina helicoidal extendida y tres compuertas.

La figura 17 describe una vista lateral en corte de un cuarto ejemplo esquemático de una realización de la presente invención con una única turbina helicoidal extendida y seis compuertas.

La figura 18 describe una vista lateral en corte de un quinto ejemplo esquemático de una realización de la presente invención con dos turbinas axiales conectadas por un mismo eje y tres compuertas.

La figura 19 describe una vista lateral en corte de un sexto ejemplo esquemático de una realización de la presente invención con seis turbinas axiales conectadas por un mismo eje y seis compuertas.

La figura 20 describe una vista lateral de un primer paso de operación de una realización de la presente invención en el cual la cresta de la ola está sobre la compuerta N°

1 de izquierda a derecha.

La figura 21 describe una vista lateral de un segundo paso de operación de una realización de la presente invención en el cual la cresta de la ola está sobre la compuerta N°

2 de izquierda a derecha.

La figura 22 describe una vista lateral de un tercer paso de operación de una realización de la presente invención en el cual la cresta de la ola está sobre la compuerta N° 3 de izquierda a derecha. La figura 23 describe una vista lateral de un cuarto paso de operación de una realización de la presente invención en el cual la cresta de la ola está sobre la compuerta N° 9 de izquierda a derecha. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La figura 1 describe, en un diagrama general, una realización de un aparato autónomo submarino (10) en operación flotando bajo la superficie de un fluido, el cual puede corresponder al agua del mar, o al agua de un río, o al agua de un lago, o a cualquier otro fluido donde se generen olas. En la figura el aparato autónomo submarino está navegando sumergido bajo la superficie del agua y utiliza la energía del oleaje para su auto propulsión.

En la figura 2 se describe una realización del aparato autónomo submarino ( 0) que opera mediante los cambios de la presión a lo largo de una línea horizontal debajo de la superficie de una masa de agua debido al movimiento de las olas para generar un flujo de agua por el interior de una carcasa (16) y para utilizar la energía de dichas olas en diferentes aplicaciones.

Opcionalmente el aparato autónomo submarino (10) está anclado al fondo marino mediante, a lo menos un medio de anclaje (11), de modo que opera en una posición fija, orientado en la dirección principal de un frente de olas; el aparato autónomo submarino (10) está conformado por la carcasa (16) hueca, rodeado de una estructura reticular (13), en donde el agua en el interior de la carcasa (16) compensa la presión exterior del agua sobre dicha carcasa (16); rodeando a dicha estructura reticular (13) se dispone de una pluralidad de tanques de lastre (12), en esta realización cinco, dispuestos uno tras otro, a una distancia predeterminada, sobre o rodeando la estructura reticular (13), opcionalmente para esta realización en un extremo del aparato autónomo submarino (10) se ubica un cable submarino eléctrico (15) para transmitir energía eléctrica a tierra si la aplicación de la presente invención es para la generación de energía eléctrica.

Opcionalmente en esta realización, el aparato autónomo submarino (10) dispone de una baliza flotante (14) que soporta una antena (17) que está conectada al interior de la carcasa (16) por un cable de telecomunicaciones (18), que permiten la conexión inalámbrica con un centro de control en tierra para permitir funciones de telecomando a distancia y de monitoreo del aparato autónomo submarino (10).

En otra realización, el cable submarino eléctrico (15) es opcional, ya que el aparato autónomo submarino (10) puede usarse para cargar un banco de baterías a bordo y luego navegar al puerto para entregar la energía eléctrica a instalaciones portuarias.

La figura 3 muestra una realización del aparato autónomo submarino (10) en una vista lateral anclado al fondo marino mediante medios de anclaje (11), una en cada extremo del aparato autónomo submarino (10); en la parte baja de la estructura reticular (13) y en sus extremos se ubican medios impulsores (19), de preferencias hélices impulsoras, en donde dichos medios impulsores (19) permiten el desplazamiento del aparato autónomo submarino y dichos medios impulsores (19) también permiten el giro controlado del aparato autónomo submarino (10). Además algunos medios impulsores (19) que no se muestran, están girados 90 grados con respecto a la dirección de desplazamiento del aparato autónomo submarino (10) los cuales permiten generar el torque requerido para producir el giro del aparato autónomo submarino (10).

La figura 4 muestra una vista superior de una realización del aparato autónomo submarino (10) que tiene una pluralidad de compuertas (20) dispuestas sobre la superficie superior de la carcasa (16), en una realización son catorce compuertas (20), sin embargo la cantidad de compuertas está en directa relación a la optimización fluido dinámica y a las condiciones de operación específicas de cada aparato autónomo submarino (10), dichas compuertas (20) al permitir el paso del agua al interior de la carcasa ( 6) y su salida por una compuerta (20) más alejada de la compuerta (20) de ingreso, genera un flujo de agua en el interior de la carcasa (16).

La figura 5 muestra una vista inferior de una realización del aparato autónomo submarino (10) que presenta tres compartimentos estancos, denominados compartimientos estancos de generación (30), los cuales alojan un generador de electricidad (45) en su interior, como se muestra en la figura 11 , cada generador coincide con la sección transversal de la carcasa (16) donde se alojan tres turbinas axiales (40) según se muestra en las figuras 6 y 7.

Las turbinas axiales (40) son impulsadas por el flujo de agua que pasa por el interior de la carcasa (16), dicho flujo agua se genera por la apertura y cierre de las compuertas (20), cuyo accionamiento se hace en sincronía con el movimiento de desplazamiento de las olas sobre la superficie del agua, como se describe más adelante. Mientras que en la proa y popa hay dos compartimientos estancos (61, 62), que se muestran esquemáticamente en los ejemplos de las figuras 14, 16 y 18, que contienen en su interior los equipos eléctricos, mecánicos y electrónicos y dispositivos de apoyo a la navegación y operación de esta realización del aparato autónomo submarino (10).

La figura 6 muestra, en una vista isométrica, una sección del aparato autónomo submarino (10) mostrando una turbina axial (40) que corresponde, en este caso, a la turbina axial central.

La figura 7 muestra un detalle de la ubicación de tres turbinas axiales (40) y bajo cada una de ellas un compartimiento estanco de generación (30), cada uno con un generador de electricidad (45); en donde a lo menos una compuerta (20) se encuentra entre la salida de una de las turbinas (40) y la entrada de la siguiente turbina (40).

El compartimiento estanco de proa (61), el compartimiento estanco de popa (62) y los compartimientos estancos de generación (30), se encuentran presurizadas con un gas inerte, de forma que facilita la disipación de calor y la protección a la corrosión de los componentes en su interior, y previenen una falla estructural de dichos compartimientos estancos (30, 61 y 62), gracias a su presurización interna.

La figura 8 describe una vista isométrica de una sección de la realización del aparato autónomo submarino indicado en la figura 2 y que muestra la carcasa (16) con una compuerta (20) y con una porción de la estructura reticular (13) que sostiene a la carcasa (16), en donde la estructura reticular (13) está compuesta por una pluralidad de tensores frontales (23) que mediante unos conectores apernados o uniones soldadas (24) del tensor frontal triángulos que cumplen la función de servir como soporte o bastidor del aparato autónomo submarino (10); una pluralidad de tensores longitudinales (29) dispuestos en forma lateral y paralela a lo largo de la estructura reticular (13) que mediante los conectores apernados o uniones soldadas (24) conectan los tensores frontales (23); una pluralidad de tensores diagonales (25) que mediante los conectores apernados o uniones soldadas (24) conectan los tensores longitudinales (29). Un perfil frontal (49), del tipo doble "L" u otro, forma un cuadrilátero soldado o apernado a ambos extremos de la estructura reticular (13) cumple la función de soporte de la carcasa (16). Para el caso descrito en la figura 8, la pluralidad de tensores frontales (23) son seis, los triángulos formados son dos, la pluralidad de tensores longitudinales (29) son seis, la pluralidad de tensores diagonales (25) son doce.

La figura 9 muestra una vista frontal de la figura 8, en donde se visualizan los tensores frontales (23) y las uniones apernadas o soldadas (26) a dichos perfiles frontales (49).

La figura 10 describe una vista isométrica de una sección de la realización del aparato autónomo submarino indicado en la figura 2 y que la turbina axial (40) y el tanque de lastre (12), principalmente; donde el tanque de lastre (12) tiene una forma triangular y está fijamente solidario con la estructura reticular (13) con una forma que es simétrica con el perfil de la estructura reticular (13); el tanque de lastre (12) esta formado por tres tubos (33) con uniones (34) tipo codo que forma un vértice y tiene en cada vértice una aleta (35) que aseguran mantener el rumbo de la navegación sumergida del aparato autónomo submarino (10).

La figura 1 muestra una vista frontal de la figura 0, en donde se visualiza la turbina axial (40) que es impulsada por un flujo de agua, como se explica más adelante, y que opcionalmente tiene un ducto (41) para permitir el libre paso del flujo de agua a través del eje de dicha turbina axial (40); un eje transmisor (42) de la fuerza motriz de la turbina axial (40), u otro mecanismo de transmisión mecánica, que transfiere energía mecánica, en este caso al generador de electricidad (45), que está al interior del compartimiento estanco de generación (30).

La figura 12 muestra una vista frontal de la figura 10, en donde se visualiza la baliza flotante (14) y el medio de anclaje (11).

La figura 13 describe una vista isométrica de una sección en corte longitudinal de la realización del aparato autónomo submarino indicado en la figura 2 y que muestra que en la parte inferior del tanque de lastre (12), se encuentra un ducto de desagüe (48) que permite la entrada y salida del agua del tanque de lastre (12), este ducto de desagüe (48) permite la ecualización de la presión hidrostática entre el agua que se encuentra al interior del tanque de lastre (12) con la presión del agua que se encuentra en el exterior. El tanque de lastre (12) en su tubo (33) horizontal está con aire, como se mostró en la figura 10, lo que cumple la función análoga de la vela de un submarino convencional, el cual es impedir el volteo del aparato autónomo submarino (10). Los dos tubos (33) laterales del tanque de lastre (12) permiten el control de flotabilidad del aparato autónomo submarino (10), controlando la altura de agua que hay en el interior, mediante el ducto de desagüe (48).

El tanque de lastre (12) controla la altura del agua en los tubos (33) laterales mediante la inyección de aire, u otro gas, mediante unas válvulas, que no se muestran, y que van ubicadas en el interior de las aletas (35) laterales. Las válvulas inyectan o evacúan el gas por la parte superior de los tubos (33) laterales, mediante esta acción se controla la altura de llenado del agua en el interior de los tubos (33) laterales, con la consecuente entrada o salida del agua a través del ducto de desagüe (48). El tubo (33) horizontal se mantiene siempre con gas, ya que esta sección del tanque de lastre (12) cumple la función de evitar el volteo del aparato autónomo submarino (10), en forma análoga a la vela en un submarino convencional.

La figura 13 muestra una vista isométrica en corte longitudinal de la realización preferida que muestra el detalle de una sección de la carcasa (16) con una compuerta (20) y el tanque de lastre (12). Sobre la carcasa (16) se encuentra la compuerta (20) la cual permite o no el paso del agua hacia y desde el interior de la carcasa (16), dependiendo si la compuerta (20) está abierta o cerrada, además las compuertas (20) son independientes entre si. La apertura y cierre de las compuertas (20) permite controlar el ingreso y la salida de agua que circula por el interior de la carcasa (16) en función la variación de la presión que generan las olas en la superficie del agua, para lo cual el flujo de agua entra al interior de la carcasa (16) por la compuerta que está en una zona de alta presión de la masa de agua circundante, circula el flujo de agua a través de la carcasa, y el flujo de agua sale por una compuerta más alejada y la cual se encuentra en una zona de baja presión de la masa de agua circundante. En la medida que se desplaza la ola por la superficie del agua, operativamente se abren y cierran las compuertas en función de la variación de la presión que generan las olas en la superficie del agua.

La sección de la carcasa (16), que se muestra en la figura 13, se ensambla con la carcasa (16) de la sección contigua a través del perfil frontal (49).

Los medios de anclaje (11), o en su defecto los medios impulsores (19) en conjunto con los tanques de lastre (12), permiten orientar el aparato autónomo submarino (10) en la dirección principal del frente de olas, no obstante esto no es estrictamente necesario, por cuanto el aparato autónomo submarino (10) puede producir energía cualquiera sea su posición y orientación en el agua, debido a que en el agua el oleaje proviene de todas las direcciones. Por lo cual son opcionales los medios impulsores ( 9), también son opcionales los medios de anclaje (1 ) y también son opcionales los tanques de lastre (12).

Opcionalmente, el aparato autónomo submarino (10) puede estar simplemente apoyado en el fondo de la masa agua, o puede estar anclado al fondo de la masa de agua mediante una estructura, o puede estar sumergido flotando libremente bajo la superficie del agua, o puede estar sumergido flotando y anclado al fondo mediante el medio de anclaje, o puede estar o puede estar desplazándose sumergido bajo la superficie del agua.

La figura 14 muestra una descripción esquemática de una configuración del aparato autónomo submarino (10) que comprende: tres compuertas (20) ubicadas sobre la carcasa (16) las cuales controlan el ingreso (43) o salida (44) del agua hacia el interior y hacia el exterior de la carcasa (16) respectivamente, donde dichas compuertas (20) son independientes entre sí por lo cual se pueden abrir o cerrar independientemente unas de otras, dichas compuertas (20) permiten un flujo de agua, que se gráfica en la figura con puntas de flechas, por el interior de la carcasa (16), el cual impulsa dos turbinas axiales (40) ubicados en el interior de la carcasa (16), de forma tal que al menos una de dichas compuertas (20) está ubicada en el tramo de la carcasa (16) comprendido entre la entrada del flujo de agua para una primera turbina axial (40) y la salida del flujo de agua para una segunda turbina axial (40). Tanto el compartimiento estanco de proa (61), como el compartimiento estanco de popa (62) contienen los equipos eléctricos, mecánicos y electrónicos y dispositivos de apoyo a la navegación y operación de esta realización del aparato autónomo submarino (10). El medio electrónico para el control de la apertura y cierre (65) de dichas compuertas (20) en función de un algoritmo que considera entre otras información el registro de la altura de la ola, dicho algoritmo de control optimiza la secuencia de apertura y cierre de dichas compuertas (20) con el fin de maximizar la captura y conversión de la energía de las olas de esta realización del aparato autónomo submarino (10). El medio electrónico para sensar (60) la altura de la ola o para inferir la altura de la ola entrega el registro de altura de ola al medio electrónico para el control de la apertura y cierre (65). La turbina axial (40) impulsa el generador de electricidad (45), no se muestra, que se encuentra en el interior del compartimiento estanco de generación (30).

La figura 15 muestra una descripción esquemática del aparato autónomo submarino (10) similar al de la figura 14, pero con una mayor cantidad de compuertas (20) y una mayor cantidad de turbinas axiales (40), de forma tal que al menos una de dichas compuertas (20) está ubicada en el tramo de la carcasa (16) comprendido entre la entrada del flujo de agua para una primera turbina axial (40) y la salida del flujo de agua para una segunda turbina axial (40).

La figura 16 muestra una descripción esquemática de una configuración del aparato autónomo submarino (10), que comprende: tres compuertas (20) ubicadas sobre la carcasa (16) las cuales controlan el ingreso (43) o salida (44) del agua hacia el interior y hacia el exterior de la carcasa (16) respectivamente, donde dichas compuertas (20) son independientes entre sí por lo cual se pueden abrir o cerrar independientemente unas de otras, dichas compuertas (20) permiten un flujo de agua, que se gráfica en la figura con puntas de flechas, por el interior de la carcasa (16), el cual impulsa al menos una turbina axial (40) del tipo turbina con álabe extendido longitudinalmente, o del tipo turbina helicoidal, de forma tal que al menos una de dichas compuertas (20) está ubicada en el tramo de la carcasa (16) comprendido entre la entrada del flujo de agua para una primera turbina axial (40) y la salida del flujo de agua para dicha primera turbina axial (40).

La figura 17 muestra una descripción esquemática del aparato autónomo submarino (10) similar al de la figura 16, pero con una mayor cantidad de compuertas (20), de forma tal que al menos una de dichas compuertas (20) está ubicada en el tramo de la carcasa (16) comprendido entre la entrada del flujo de agua para una primera turbina axial (40) y la salida del flujo de agua para dicha primera turbina axial (40).

La figura 18 muestra una descripción esquemática del aparato autónomo submarino (10) similar al de la figura 14, que sin embargo se diferencia dado que la turbina axial (40) corresponde a dos turbinas axiales (40), independientes, interconectadas por un eje común, de forma tal que al menos una de dichas compuertas (20) está ubicada en el tramo de la carcasa (16) comprendido entre la entrada del flujo de agua para una primera turbina axial (40) y la salida del flujo de agua para una segunda turbina axial (40).

La figura 19 muestra una descripción esquemática del aparato autónomo submarino (10) similar al de la figura 18, pero con una mayor cantidad de compuertas (20) y una mayor cantidad de turbinas axiales (40), de forma tal que al menos una de dichas compuertas (20) está ubicada en el tramo de la carcasa ( 6) comprendido entre la entrada del flujo de agua para una primera turbina axial (40) y la salida del flujo de agua para una segunda turbina axial (40).

Como se muestra en las figuras 14 a 19, la apertura y cierre de las compuertas (20) permite controlar el flujo de agua a través de la variación de la presión que generan las olas en la superficie del agua, de forma tal que el flujo de agua entra al interior de la carcasa (16) por la compuerta (20) que está en una zona de alta presión del agua circundante, circula el flujo de agua a través de la carcasa (16) , y el flujo de agua sale por una compuerta (20) más alejada y la cual se encuentra en una zona de baja presión del agua circundante. En la medida que se desplaza la ola por la superficie del agua, operativamente se abren y cierran las compuertas (20) en función de la variación de la presión que generan las olas en la superficie del agua.

La operación de las compuertas (20) permite comunicar la cresta de la ola (80) con el valle de la ola (90), como se muestran en las figuras 20 a 23, de modo que se abre la o las compuertas (20) próximas a una cresta de la ola (80) y también a su vez se abre la o las compuertas (20) próximas a un valle de una ola (90).

Las figuras 14, 16 y 18 describen un medio electrónico para sensar (60) la altura de la ola o para inferir la altura de la ola (80, 90) que se desplaza por la superficie del agua océano.

Las figuras 14, 16 y 18 describen un medio electrónico para el control de la apertura y cierre (65) de dichas compuertas (20) en función de un algoritmo que considera entre otras información el registro de la altura de la ola, dicho algoritmo de control optimiza la secuencia de apertura y cierre de dichas compuertas (20) con el fin de maximizar la captura y conversión de la energía de las olas.

Las figuras 20 a la 23, muestra una secuencia de operación de las compuertas (20) de una realización del aparato autónomo submarino (10), con catorce compuertas (20).

En la figura 20 se describe un primer paso de la operación de una realización del aparato autónomo submarino (10) en el cual abre la compuerta número uno en orden correlativo de izquierda a derecha, por donde se origina un flujo de agua que ingresa (43) a la carcasa (16). Dicha compuerta número uno coincide con la cresta de la ola (80) en dicho instante de tiempo, y simultáneamente abre la compuerta número siete en orden correlativo de izquierda a derecha, dicha compuerta número siete coincide con el valle de la ola (80) en dicho instante de tiempo, por donde se origina un flujo de agua que sale (44) de la carcasa. Las compuertas (20) comprendidas entre la compuerta número uno y la compuerta número siete están cerradas para generar dicho flujo de agua al interior de la carcasa (16).

En la figura 21 se describe un segundo paso de la operación de una realización del aparato autónomo submarino (10) en el cual la cresta de ola (80) se ha desplazado hacia la derecha con respecto a la figura anterior. Se abre la compuerta número dos en orden correlativo de izquierda a derecha, dicha compuerta número dos coincide con la cresta de la ola (80) en dicho instante de tiempo, por donde se origina un flujo de agua que ingresa (43) a la carcasa (16), y simultáneamente abre la compuerta número ocho en orden correlativo de izquierda a derecha, dicha compuerta número ocho coincide con el valle de la ola (80) en dicho instante de tiempo, por donde se origina un flujo de agua que sale (44) de la carcasa (16). Las compuertas (20) comprendidas entre la compuerta número dos y la compuerta número ocho están cerradas, para generar dicho flujo de agua al interior de la carcasa (16).

En la figura 22 se describe un tercer paso de la operación de una realización del aparato autónomo submarino (10) en el cual la cresta de ola (80) se ha desplazado hacia la derecha con respecto a la figura anterior. Se abre la compuerta número tres en orden correlativo de izquierda a derecha, dicha compuerta número tres coincide con la cresta de la ola (80) en dicho instante de tiempo, por donde se origina un flujo de agua que ingresa (43) a la carcasa (16), y simultáneamente abre la compuerta número nueve en orden correlativo de izquierda a derecha, dicha compuerta número nueve coincide con el valle de la ola (80) en dicho instante de tiempo, por donde se origina un flujo de agua que sale (44) de la carcasa (16). Las compuertas comprendidas entre la compuerta número tres y la compuerta número nueve están cerradas, para generar dicho flujo de agua al interior de la carcasa (16).

En la figura 23 se describe un cuarto paso de la operación de una realización del aparato autónomo submarino (10) en el cual la cresta de ola (80) se ha desplazado hacia la derecha, con respecto a la figura anterior, hasta llegar la cresta de la ola (80) a la altura de la compuerta número nueve en orden correlativo de izquierda a derecha. Se abre dicha compuerta número nueve , dicha compuerta número nueve coincide con la cresta de la ola (80) en dicho instante de tiempo, por donde se origina un flujo de agua que ingresa (43) a la carcasa (16), y simultáneamente abre la compuerta número catorce en orden correlativo de izquierda a derecha, dicha compuerta número catorce coincide con el valle de la ola (80) en dicho instante de tiempo, por donde se origina un flujo de agua que sale (44) de la carcasa (16). Las compuertas (20) comprendidas entre la compuerta número nueve y la compuerta número catorce están cerradas para generar dicho flujo de agua al interior de la carcasa (16). Queda en evidencia que la siguiente ola iniciará el proceso ya descrito en forma iterativa a partir del primer paso de operación, el cual ya fue descrito en la figura 20.