Evaluation of the energy extraction of a small-scale wave energy converter
| Autor: | Leonardo Casagrande Dalla Vecchia, C.C. Scharlau, Carla de Abreu D'Aquino |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Work (thermodynamics)
Technology Scale (ratio) Energia das ondas Wave energy Oscillating water column device Small-scale Aquatic Science Oceanography in situ wave data River lake and water-supply engineering (General) Pequena escala Dispositivo de coluna de água oscilante Geography. Anthropology. Recreation Torque Extraction (military) GE1-350 Dados de onda in situ Wells turbine Earth-Surface Processes Water Science and Technology TC401-506 business.industry Hydraulic engineering Renewable energy Environmental sciences Airy wave theory Environmental science Simulação business TC1-978 Energy (signal processing) Simulation Marine engineering |
| Zdroj: | Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Vol 24 (2019) RBRH, Volume: 24, Article number: e13, Published: 04 APR 2019 RBRH v.24 2019 RBRH Associação Brasileira de Recursos Hídricos (ABRH) instacron:ABRH |
| ISSN: | 2318-0331 |
| Popis: | This work aims to focus on proposals that could stimulate the development of small scale integrated devices for the global challenge to provide electric energy from renewable alternative resources without major interventions. It presents an evaluation of a small-scale wave energy extraction system that can be installed in marine near shore structures, such as fishing piers. The system is characterized by a small oscillating-water-column (OWC) converter composed by tubes tied to the pillars of the structure. A mathematical model of the OWC device was developed. The model relies on two main components. The first uses linear wave theory to describe the water level variation inside the tube as a result of a wave passing by. The second considers the air flux converted to mechanical torque using Wells turbine equations. The simulations were carried out for different water depths and wave parameters, to evaluate the ratio between the input and output energy throughout the year. For the case study presented in this paper, the performance would be better as long as the device is placed in a position where the waves are less influenced by the bottom friction, but it still has the necessary increment of the wave height. RESUMO Este trabalho tem foco em propostas que podem incentivar o desenvolvimento de dispositivos integrados de pequena escala para atender o desafio global de fornecer energia elétrica a partir de fontes alternativas sem maiores intervenções. O artigo apresenta a avaliação de um dispositivo de extração de energia das ondas em pequena escala que pode ser instalado em estruturas marinhas próximas da costa como, por exemplo, uma, uma plataforma de pesca. O dispositivo é caracterizado por um pequeno conversor do tipo coluna de água oscilante composto por tubos fixados aos pilares da estrutura. O modelo matemático desse conversor foi desenvolvido e é baseado em dois componentes principais. O primeiro utiliza a teoria linear de ondas para descrever a variação do nível de água dentro do tubo como resultado da passagem da onda. O segundo considera o fluxo de ar convertido para conjugado mecânico, utilizando as equações de uma turbina Wells. Foram realizadas simulações para diferentes profundidades e parâmetros de ondas com objetivo de avaliar a relação entre entrada e a saída de energia ao longo de um ano. Para o estudo de caso apresentado neste artigo, foi observado que o desempenho será melhor quando o dispositivo estiver instalado em locais onde as ondas são menos influenciadas pela fricção com o fundo, mas ainda apresentam o incremento na altura de ondas. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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