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可漂浮发电厂

阅读:0发布:2023-03-03

专利汇可以提供可漂浮发电厂专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 包括根据主导 风 (“W”) 力 为产生电力创造先决条件的设施(“A”)。在 水 支撑 式设施(“A”)中,提出在所利用的浮筒单元(1、2、3)中,可漂浮的垂直或基本垂直的至少两个立柱(1′、2′)和梁结构(5)相互配合以形成第一 框架 结构(21),并且稳定第一垂直框架结构(21)在水域中的 位置 的至少一个支杆(3)包括在第二水平框架结构(22)中。本发明指明,三 角 形的第一框架结构(21)应与三角形的第二框架结构(22)进行固定的但可围绕水平 转轴 (6′)旋转的连接(16、17)。具体地,指出可以利用控制装备(100),其用于响应于主导风向和设施(“A”)的位置,在一个以上工具、设备和/或装置的帮助之下,通过经由水下工具(“B1”、“B2”和“B3”)可转动地操纵作为单元的可漂浮设施(“A”),操纵 风力 涡轮 机(4-4c)和设施(“A”)朝向风眼和风的主导方向。,下面是可漂浮发电厂专利的具体信息内容。

1.一种可漂浮发电厂,采用与域相关的用于根据主导风力为产生电力创造先决条件的设施的形式,包括:a、可漂浮在水域中的独立而相互配合的浮筒单元;b、多个,即至少两个,彼此相邻定向且相互配合的涡轮机(风动螺旋桨);c、停泊系统,稳固地锚定于所述水域的受限底部区域;d、发电机单元,其可以由涡轮机的旋转运动来驱动,以用于产生所述电力;e、线缆段,一方面连接到所述发电机单元,并且另一方面连接到用于分配所产生的电力的陆基配电网络,其中所述浮筒单元中的至少两个(1,2)与适于形成和/或支撑垂直或基本垂直定向的第一框架结构(21)的水平定向承重梁(5)结构相互配合,所述涡轮机(4-4c)侧相关地分布于所述第一框架结构和/或承重梁结构,并且其中所述浮筒单元中的至少第三浮筒单元(3)与水平或基本水平定向的第二框架结构(22)相互配合,其中所述第一框架结构(21)和所述第二框架结构(22)彼此联合,其特征在于,同时利用控制单元或控制装备(100),以用于,除了其它方面,响应于主导风(“W”)向和所述设施(“A”)的位置并且在一个以上工具、设备和/或装置的帮助下,使该设施被控制以用于通过使所述可漂浮设施作为单元转动来引导所述风力涡轮机(4-4c)朝向风眼和风的方向,在于相关风向(63a1)、相关风力(63a2)和所述设施的相关位置(63a4)被引入到所述控制装备(100)作为输入数据,并且在于经由分配的运算电路和存储的算法(64d)通过所述控制装备(100)生成来自所述控制装备(100)的引出数据,以用于致动一个以上工具、设备和/或装置,以用于引起所述漂浮设施的一般转动。
2.根据权利要求1所述的设施,其特征在于,所述工具、设备和/或装置中的一个以上包括水下螺旋桨单元。
3.根据权利要求1或2所述的设施,其特征在于,所述工具、设备和/或装置中的一个以上包括使选定紧固点或入坞点移位到所述停泊系统的设备。
4.根据前述权利要求中任一项特别是权利要求3所述的设施,其特征在于,所述入坞点被分配给所述停泊系统的上部。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设施,其特征在于属于所述控制装备的运算电路,适于影响用于在所述螺旋桨叶片的旋转期间控制所述螺旋桨叶片的转动运动的装置,并且在于第一工具,适于至少在一转期间为所述螺旋桨叶片分配不同的转动位置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设施,其特征在于,所述装置适于在所述螺旋桨叶片的部分或全部的向下运动期间将所述螺旋桨叶片转动到第一转动位置,并且适于在所述螺旋桨叶片的部分或全部的向上运动期间将所述螺旋桨叶片转动到第二旋转位置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设施,其特征在于,所述装置可由所述控制装备控制,以用于响应于,除了其它方面,采用相关风力、所述螺旋桨叶片相对于其轮毂度位置、所述螺旋桨叶片的螺距轮廓和/或相关扰动的形式的输入信号,生成用于改变所述螺旋桨叶片的转动位置和/或所述设施的位置以达到最大化的发电电力的输出信号
8.根据前述权利要求中任一项所述的设施,其特征在于,所述装置由所述控制单元或所述控制装备通过在所述螺旋桨叶片的旋转区域中的风速分布来致动。

说明书全文

可漂浮发电厂

技术领域

[0001] 本发明总体涉及一种可漂浮风力发电厂,更具体地涉及一种被构造为漂浮设施的风力发电厂。
[0002] 对于本发明的应用,本发明涉及且打算应用在用于根据主导风力和所述风的方向为产生电力和电能创造先决条件的设施中。
[0003] 这种设施于是可以包括:a、可漂浮在域中并且另一方面彼此互相配合(coordinated)的独立浮筒(pontoon)单元;b、多个(至少两个)彼此相邻定向且彼此互相配合的风力涡轮机(风驱动螺旋桨);c、停泊系统,稳固地锚定于所提到的水域的有限底部区域;d、发电机单元,其可以由风力涡轮机的旋转运动来驱动,以用于产生所述电力;和e、线缆段,一方面连接到所述发电机单元,另一方面连接到适于分配所产生的电力的陆基配电网络。
[0004] 提出本发明的意图在于提供一种设施和应用,其中所述浮筒单元中的至少两个可以与一个联结梁等相互配合,例如,所述联结梁是水平定向的梁,适于形成和/或支撑垂直或基本垂直定向的第一框架结构,所述风力涡轮机与该框架结构和/或联结梁相关,并且优选地,侧相关地(side-relatedly)分布于其上,并且其中所述浮筒单元中的至少第三浮筒单元应能够与水平或基本水平定向的第二框架结构相互配合,其中所述第一框架结构和所述第二框架结构,除了其它方面,借助于相关联的框架部分而联合成一体。
[0005] 本发明设想利用控制单元或控制装备,其优势在于可以在以上提及的设施中找到其用途,并且其通过利用输入数据并运算输出数据或信号来控制相关联的工具和/或装置。

背景技术

[0006] 早先在多个不同的实施例中已知与以上提及的技术领域相关且具有满足所提出的需求的功能和特性的方法、装置和结构。
[0007] 关于这种类型的设施,早先已知以浮筒或浮筒单元水平停留且漂浮在水域的水面上的方式构造必需的浮筒或浮筒单元,或者将它们构造成例如具有相关联的压载或与压载相关的装置的漂浮垂直立柱(post)。
[0008] 作为首次提到的分类的示例,可以分别提起下列专利公开的内容:即NL-1008 318;EP-1 106 825-A2;US-6 294 844-B1;DE-32 24 976-A1;DE-197 27 330-A1;
WO-00/58621-A1;DE-198 46 796-A1和WO-02/073032-A1。
[0009] 作为最近提起的具有用作浮筒单元的垂直立柱的分类的示例,可以提起以下专利公开的内容:WO-2005/040 604-A2和WO-03/076 800-A2。
[0010] 如果考虑到与本发明相关联的基本先决条件,对于早先的技术观点,还会注意到专利公开WO-2007/009 464-A1的主题,特别是其中示出的图1和2。
[0011] 这里,将示出和描述与水域相关的采用独立设施形式的可漂浮风力发电厂,并且更具体地,将示出和描述根据主导风力和其指定的且即时的方向为产生电力创造先决条件的系统。
[0012] 这里所指示的这种系统包括:a、可漂浮在水域中的独立但在机械上相互配合的浮筒单元;b、多个(至少两个)彼此相邻定向且彼此相互配合的风力涡轮机(风驱动螺旋桨);c、停泊系统,稳固地锚定于所述水域的受限底部区域;d、发电机单元,其可以由一个以上风力涡轮机的旋转运动来驱动,以产生所述电能;和e、线缆段,一方面连接到所述发电机单元,另一方面连接到分配所产生的电力的陆基配电网络。
[0013] 更为具体地,所述浮筒单元应由至少两个垂直或至少基本垂直的立柱来构造,并且与之相关联,所述立柱本身可以漂浮,以用于形成,除了其它方面,第一垂直框架结构。
[0014] 在所有的情况下,将至少需要存在一个支杆(upright)或等同物来稳定第一框架结构在水域中的垂直位置,所述支杆或等同物在下文中由“第三浮筒单元”指代。
[0015] 所述两个(三个)立柱形浮筒单元本身为抗弯刚性(flexurally rigid)的,并且此外适于能够垂直支撑至少一个水平定向的本身为抗弯刚性的承重梁(carrier beam)结构。
[0016] 应使这种承重梁结构适于并且形成所需的尺寸以使它能够水平支撑多个所述风力涡轮机。
[0017] 使所述立柱形浮筒单元中的每一个和所述支杆或第三浮筒单元被形成所需的尺寸,彼此相关地,和/或适于,使得在它们其下部浸在所述水域中的情况下保持提到的两个框架结构的上部漂浮在水面上。
[0018] 所述第三支杆应被移位在一个平面的侧方,通过所述第一框架结构和所述两个立柱定向,并且第三支杆适于一方面能够通过所述第二框架结构与所述第一框架结构协作,并另一方面与所述停泊系统维持协作。
[0019] 这里要特别指出的是,所述浮筒单元应与水平定向的承重梁或承重梁结构相互配合,所述承重梁或承重梁结构适于包括在垂直或基本垂直定向的第一框架结构中,以形成和/或支撑垂直或基本垂直定向的第一框架结构,所述风力涡轮机侧相关地分布于该框架结构和/或承重梁上,并且其中所述浮筒单元中的至少第三浮筒单元应与水平或基本水平定向的第二框架结构相互配合,所述第一框架结构和所述第二框架结构,除了其它方面,通过相关联的框架相关部分安全地彼此附接在一起。
[0020] 已知这种类型的具有安全锚定停泊系统的漂浮设施将具有,除了其它方面,形成波的趋势以使作为单元的电厂或设施(包括风力涡轮机)转动,因此后者将稍微偏离风眼(eye of the wind)和风的主导和即时方向,从而将降低期望的最大输出电力。
[0021] 考虑到与本发明相关的重要特征,以下专利公开的内容应作为相关现有技术构造而被提及。
[0022] 专利公开WO99/02856公开了一种包括风车(1)的设施,风车(1)安装在框架(5、6、7)上,所述框架具有漂浮主体(15),并且能够通过利用适当的驱动工具关于垂直轴旋转,以便转动风车和该设施朝向风。
[0023] 第3页10-25行指出,可用的驱动工具采用螺旋桨的形式,而在第7页14-16行提出电厂或设施可以通过利用所述螺旋桨在低的主导风速下沿“反”方向被驱动。
[0024] 专利公开FR-2 890 706-A1公开了一种风力驱动电厂,其中风力螺旋桨被设置为使普通发电机单元旋转。
[0025] 专利公开US-2003/0 129 059-A1公开了一种机构(16),以便独立地采用若干螺旋桨叶片(15A、15B和15C)的螺距值。
[0026] 专利公开WO-99/02856-A1也被视为公开了一种相关现有技术,并且被视为最为相关的现有技术,权利要求1的前序部分公开了本发明与该现有技术之间的公共特征。

发明内容

[0027] 本发明技术问题的陈述
[0028] 如果考虑到这种情况,即本领域技术人员为了提供一个以上技术问题的解决方案而必须实施的技术评价一方面首先是有待实施的措施和/或措施顺序的必要知识,另一方面是对一个以上所需工具的必要选择,那么,考虑到这一点,以下技术问题应与本发明主题的产生相关。
[0029] 考虑到如上所述的较早的技术观点,必须将能够理解以下操作的重要性以及该操作所需的技术措施和考虑和/或与技术措施和考虑相关的优势视为技术问题:在漂浮风力发电厂,例如与水池相关的系统,并且更为具体地,根据主导风力为产生电力创造先决条件的系统中,提供轻的结构,该轻的结构可以基于利用两个以上垂直立柱(各自用作浮筒单元)、一个以上垂直支杆或类似构件(也用作浮筒单元)、被形成所需尺寸以专承接压力的一个以上条形工具和被形成所需尺寸以明确用于承接拉力的多个工具,并且还提供对控制单元或控制装备的利用,以用于响应于主导风向,控制或转动风力涡轮机逆着风向并转到风眼,适于能够在运算电路中处理相关引入数据,从而经由工具、设备和/或装置能够强行旋转作为单元的可漂浮结构或设施。
[0030] 技术问题在于能够理解以下操作的重要性、以下操作所需要的技术措施和考虑和/或与之相关的优势:将,除了其它方面,相关风向和风力涡轮机的螺旋桨的相关方向等引入所述控制装备作为引入数据,即输入数据。
[0031] 技术问题在于能够理解以下操作的重要性、以下操作所需要的技术措施和考虑和/或与之相关的优势:让控制装备适于利用相关联的算法并在运算电路的帮助下产生引出数据,即输出数据,这些输出数据经由相关联的适配电路使得一个以上工具、设备和/或装置致动,以用于旋转漂浮设施朝向并逆着风眼。
[0032] 技术问题在于能够理解以下操作的重要性、以下操作所需要的技术措施和考虑和/或与之相关的优势:让所述工具、设备和/或装置包括一个以上水下螺旋桨单元。
[0033] 技术问题在于能够理解以下操作的重要性、以下操作所需要的技术措施和考虑和/或与之相关的优势:让所述工具、设备和/或装置中的一个以上包括将选定紧固点移位到停泊系统的至少一个设施。
[0034] 技术问题在于能够理解以下操作的重要性、以下操作所需要的技术措施和考虑和/或与之相关的优势:让这种移位点与所利用的停泊系统的在水面之上延伸的上部相关联。
[0035] 技术问题在于能够理解以下操作的重要性、以下操作所需要的技术措施和考虑和/或与之相关的优势:让具有相关联的算法且与控制装备相关联的运算工具或电路被允许致动用于在螺旋桨叶片的旋转期间控制螺旋桨叶片转动和/或运动的装置,并且第一工具可以适于至少在一次旋转期间,通过所述装置为一个以上螺旋桨叶片提供不同的转动位置和/或螺距设置。
[0036] 技术问题在于能够理解以下操作的重要性、以下操作所需要的技术措施和考虑和/或与之相关的优势:让所述装置适于在螺旋桨叶片全部或部分的向下方运动期间将一个以上螺旋桨叶片转动到第一转动位置,并且适于在螺旋桨叶片的全部或部分的向上方运动期间将一个以上螺旋桨叶片转动到第二转动位置。
[0037] 技术问题在于能够理解以下操作的重要性、以下操作所需要的技术措施和考虑和/或与之相关的优势:让所述装置可由所述控制单元或控制装备控制,以便响应于,除了其它方面,采用相关风力、螺旋桨叶片相对于其轮毂的即时度位置、螺旋桨叶片的螺距轮廓和/或相关风扰动的形式的输入信号作为输入数据,生成用于改变螺旋桨叶片的旋转位置以达成最大化的发电电力的输出信号作为输出数据。
[0038] 技术问题在于能够理解以下操作的重要性、以下操作所需要的技术措施和考虑和/或与之相关的优势:让所述控制单元或控制装备的所述装置按照螺旋桨叶片转动区域内的风速分布来致动。
[0039] 技术方案
[0040] 本发明以作为介绍提到的已知技术的漂浮式风力发电厂为起点,例如,采用与水域相关的用于根据主导风力和风向为产生电力创造先决条件的设施的形式,包括:a、可漂浮在水域中的独立而相互配合的浮筒单元;b、多个(即至少两个)彼此相邻定向且彼此相互配合的风力涡轮机(风驱动螺旋桨);c、停泊系统,稳固地锚定于所述水域的受限底部区域;d、发电机单元,其可以由涡轮机的旋转运动来驱动,以用于产生所述电力;和e、线缆段,一方面连接到所述发电机单元,另一方面连接到适于分配所产生的电力的陆基配电网络。
[0041] 根据本发明的具体特性或特征,指出利用控制单元或控制装备,以用于响应于主导风向,在一个以上工具和/或设备和/或装置的帮助下,通过可控地转动作为一个单元的漂浮电厂或设施,来转动所述风力涡轮机朝向和转到风眼和风的方向。
[0042] 在本发明的框架之内,进一步指出的是,将指示风的相关和即时方向、风力涡轮机的螺旋桨叶片的相关方向等的值作为输入数据引入所述控制装备。
[0043] 此外,指出的是,控制装备用于通过相关联的运算电路产生引出数据,以用于影响和/或致动一个以上的工具、设备和/或装置,以用于使漂浮工厂或设备在水中围绕停泊系统的其附接点产生旋转。
[0044] 所述工具或装置中的一个以上于是可以包括水下螺旋桨单元。
[0045] 提到的工具或装置中的一个以上于是可以包括针对停泊系统的选定附接点的水平移位装备。
[0046] 这种移位或附接点可以分配给停泊系统的可漂浮上部。
[0047] 与控制单元相关联且具有相关联的算法的运算电路应当能够激活并致动用于在螺旋桨叶片的旋转期间控制螺旋桨叶片的转动运动的装置,并且第一工具应当适于至少在一轮期间经由所述装置向螺旋桨叶片提供不同的旋转位置。
[0048] 此时,所述装置适于在螺旋桨叶片的全部或部分向的下运动期间将螺旋桨叶片转动到第一旋转位置,并且适于在螺旋桨叶片的全部或部分向的上运动期间将螺旋桨叶片转动到第二旋转位置。
[0049] 所述装置可由控制单元或控制装备控制,用于响应于,除了其它方面,采用相关风力、螺旋桨叶片相对于其轮毂的角度位置、螺旋桨叶片的螺距和/或相关扰动的形式的即时输入信号,生成用于改变螺旋桨叶片的角度位置以转到最大化的发电电力的输出信号。
[0050] 控制单元和/或控制装备的装置还可以受到螺旋桨叶片的旋转区域的风速分布的影响。
[0051] 优点
[0052] 必须主要被视为本发明的特性和由此指示的特定重要特性的优点在于,以此方式为采用结构形式的可漂浮电厂或设施产生电力的可能性创造了先决条件,并且根据主导风力和风向为产生电力创造先决条件。
[0053] 相关类型的结构于是可以包括:除了其它方面,a、在水域中有浮力的独立而相互配合的浮筒单元;b、多个(至少两个)彼此相邻定向且相互配合的风力涡轮机(风驱动螺旋桨);c、停泊系统,稳固地锚定于所述水域的受限底部区域,d、发电机单元,其可以由涡轮机的旋转运动来驱动,以用于产生所述电力;和e、线缆段,一方面连接到所述发电机单元,另一方面连接到分配所产生的电力的陆基配电网络。
[0054] 更具体地,进一步公开了:利用控制单元和/或控制装备,以用于通过旋转作为单元的有浮力的设施朝向风眼,在一个以上工具、设备和/或装置的帮助下,响应于主导风向,来控制风力涡轮机朝向风眼和风的主导方向,其中所述控制单元响应于输入数据而运算用于在所述工厂或设备的水池中操纵所述工厂或设备的相关输出数据。
[0055] 权利要求1的特征部分列出了必须主要被视为描述本发明特征的主题。附图说明
[0056] 现在将参照附图以例证的目的更具体地描述目前提出的实施例,这些实施例呈现出与本发明相关的重要特性,在附图中:
[0057] 图1以正视图示出了从与风的方向相关联的风眼的方向观看的水支撑式(water-supported)风力发电厂或设施的第一框架结构。
[0058] 图1a示出所提出的对图1所示的实施例的替代,其具有所利用的不同会聚角度和方位的两个浮筒单元或立柱。
[0059] 图2以透视图示出图1的结构的较大部件,其表现出与本发明相关的重要特性和特征,并具有与水平的第二框架结构进行可旋转地协作的垂直的第一框架结构。
[0060] 图3以侧视图和平行于风眼和风的主导方向的方式示出图1和2的结构。
[0061] 图4以侧视图且类似于图3的方式示出图1和2的结构,其更具体地示出入坞点的存在,并且
[0062] 图5示意性地且以框图形式示出对于本发明非常重要的控制单元或控制装备,其具有与对本发明有效的算法相互配合的一个以上运算电路以及相关联的适配电路。
[0063] 定义
[0064] 浮筒单元涉及一个以上垂直立柱(1′,2′)和/或支杆(3′),使它们的下部浸入水域中。
[0065] 梁结构涉及抗弯刚性梁,其被构造为使得它可以支撑所选择数目的风力涡轮机和一个以上发电机单元,并且其可以封闭从风力涡轮机向发电机单元传递旋转运动的系统。
[0066] 被形成所需的尺寸以承接压力的条形工具涉及一种主要被形成所需的尺寸以能够承接压力但也能够承接拉力的结构。
[0067] 被形成所需的尺寸以承接拉力的工具涉及一种主要被形成所需的尺寸以能够承接拉力但是对于承接压力的能力具有较低的要求或没有要求的结构。

具体实施方式

[0068] 作为介绍已指出,在以下涉及目前所提出的实施例(其表现出与本发明相关的重要特性,且通过随后的附图中所示的图得以阐明)的说明书中,我们主要以阐明本发明的思想为目的来选择词语和专业术语。
[0069] 然而,关于这一点应当注意的是,这里所选择的词语并不应当被视为只是限于这里所使用和选择的词语,而是应当理解的是,每个以此方式选择的词语应被解释为额外地包括所有的以相同或基本相同的方式工作从而实现相同或基本相同的目的和/或技术结果的技术等同物。
[0070] 因此,分别参照附图1、1a、2、3和4,不仅示意性和具体地示出了提出的本发明的应用,还通过现在提出的并在下面进行更具体地描述的图5的实施例对与本发明相关的重要性质和创造性特征进行了具体化。
[0071] 因此,图1至4各自以风力发电设施“A”的形式示出可漂浮风力发电厂,与水域相关的该风力发电设施“A”用于根据主导即时风力和来自风眼“W”的风的方向创造在一个发电机单元“G”中发电的先决条件。
[0072] 根据图1,设施“A”包括:a、独立而相互配合的浮筒单元1、2和(3),其分别漂浮在水域“V”中;b、多个(达到至少两个)彼此相邻定向且相互配合的风力涡轮机(风驱动螺旋桨),分别用附图标记4、4a、4b和4c来指代;c、停泊系统“M”,稳固地锚定于所述水域“V”的受限底部区域“B”;d、单个发电机单元“G”,其可以由涡轮机的转动来驱动,以用于产生所述电力;和e、线缆段“K”,一方面连接到所述发电机单元“G”,另一方面连接到适于分配所产生的电力的陆基配电网络(未具体示出)。
[0073] 所述浮筒单元中的至少两个(被标记为1和2,采用立柱1、2′的形式)与水平定向的承重梁结构5(即上梁结构)相互配合,该承重梁结构5适于形成和/或支撑垂直或基本垂直定向的第一框架结构21,所述涡轮机4-4c被侧相关地分布到该框架结构和/或承重梁5,并且其中所述浮筒单元中的至少第三浮筒单元(3)与水平或基本水平定向的第二框架结构22(图2和3)相互配合,其中所述第一框架结构21和所述第二框架结构22借助于相关联的框架部分或类似物彼此牢固地附接,但是如图2所示,被设置为可围绕水平转轴6′转动。
[0074] 所述两个浮筒单元1、2通过至少两个本身可漂浮的垂直或至少基本垂直的立柱1′、2′来构造,并且与这两个立柱1′、2′相关联,以用于与额外的结构元件和工具一起形成第一框架结构21,所述结构21通过设置支杆(3)或浮筒单元来稳定框架结构21在水域“V”中的垂直位置。
[0075] 尽管随后将通过分配给两个浮筒单元1、2的两个立柱1′、2′和分配给一个浮筒单元的一个支杆(3)来描述对本发明的应用,但是应当注意,该实施例可以扩展为具有比这里提到的立柱数目和支杆数目多的立柱和支杆,并且可以以不同于这里作为最低要求而示出和使用的方式来分布。
[0076] 与浮筒单元1、2相关联的所述两个立柱1′、2′适于能够支撑水平定向的承重上梁结构5,该结构5本身为抗弯刚性的且被水平定向,所述结构5适于且被形成所需的尺寸以便它可以支撑分别彼此相关的所述涡轮机4、4a、4b和4c。
[0077] 如在图2和3中,提到的两个立柱1′、2′或浮筒单元1、2和所述支杆3中的每一个被形成所需的尺寸和/或适于使得它们在其下部1a、2a、3a(图2)浸入所述水域“V”中的情况下,保持框架结构21漂浮在水的表面“Va”上,而使所述支杆3相对于通过所述框架结构21和所述两个立柱1′、2′或单元1、2定向的平面“P”(图3)向旁侧移位。
[0078] 属于第一框架结构21的所述浮筒单元1、2被定形为两个向下会聚的框架部分,这里用11、12来指代。
[0079] 属于第二框架结构22的所述浮筒单元或支杆3适于通过一框架构造与第一框架结构21协作,该框架构造揭示了背对第一框架结构21及其下梁6的两个从所述支杆3分叉的框架部分22a、22b。
[0080] 具有水平定向的承重梁结构5和支撑梁6的所述第一框架结构21与其属于其浮筒单元的其框架部分或立柱1′、2′一起被定向在同一个平面“P”上,例如图3中的垂直平面。
[0081] 所述分叉框架部分11、12或立柱1′、2′被分配以小于90°但是通常大于50°的相互角度,如图1所示,例如,75°左右。
[0082] 所述向上分叉的框架部分11、12在这里示出为被定向成用以形成相互配合的尖头部分(coordinated pointed portion)13。
[0083] 所述框架部分11、12在这里与在水面“Va”上方定向的联结梁6相互配合。联结梁6被水平定向且布置在风力涡轮机下方,并被紧固在框架部分11、12的一半长度处。
[0084] 在图1a的替代实施例中,所述分叉的框架部分11″、12″通过被形成所需的尺寸以用于拉力的交叉条或线14、14a相互配合。
[0085] 所述第一框架结构21,利用其承重梁5及其联结梁6,适于分别利用或通过在承重梁5的总长度的10-30%的区域“b”内(分别从承重梁5的末端表面5a和5b的一端或两端计算)定向的相关联的固定紧固点,稳固地支撑独立的浮筒单元1、2。
[0086] 更具体地说,指出的是,所述第一框架结构21通过固定但为铰接的连接(这里给出附图标记16、17)固定到所述第二框架结构22。
[0087] 进一步指出的是,所述第一框架结构21将包括用于被形成所需的尺寸以用于拉力并从第二框架结构22延伸的线、链条等的紧固点。
[0088] 所述紧固点被定向在铰接连接16、17的上方和下方,图2以例示的目的示出了铰接连接16、17。针对框架部分22a的线被分配以附图标记22a′和22a″,针对框架部分22b的线被分配以附图标记22b′和22b″。
[0089] 线22a′和22b′各自的上紧固点“p1”、“p1′”形成到承重梁5上和/或向下会聚的框架部分11、12或立柱1′、2′的上部。
[0090] 支杆或浮筒单元3的一方面适于“可旋转刚性地”与所述第一框架部21水平协作,另一方面通过所谓的入坞点7紧固到所述停泊系统″M″并且以附接方式与所述停泊系统″M″协作。
[0091] “可旋转刚性地”紧固和协作意味着条形工具22a,(22b)属于支杆3和立柱1′(可替代地,立柱2′),其利用其端部可旋转地16附接于立柱1′,其中可旋转地刚性紧固是通过承接拉力的工具22a′,22a″来实现的。
[0092] 更具体地说,设施“A”表示在所述支杆3与两个立柱(第一立柱1′和第二立柱2′)中的每一个立柱之间,延伸有被形成所需的尺寸以承接压力的条形工具,即左立柱
1′的工具22a,右立柱2′的类似工具22b。
[0093] 第一工具和第二工具22a′,22a″和22b′,22b″(例如,各自采用具有螺丝扣或类似物的线的形式)分别以已知方式附接到第一立柱1′和第二2′立柱,并且更具体地,在条形工具22a和22b的相应可旋转附件16和17的对立侧。
[0094] 条形工具22a,22b在限定中点区域“c”被附接到其相应的相关联的立柱1′和2′,所述限定中点区域“c”被定位在梁结构5与属于水域“V”的水表面“Va”之间。
[0095] 主要被形成所需的尺寸以用于压力的梁结构6适于与两个靠近但是在属于水域“V”的水面“Va”上方的立柱1′、2′固定地协作。
[0096] 这里,单个发电机单元“G”通过用于传递旋转运动的系统“S”(未示出)适于由多个涡轮机4,4a,4b和4c(其都被分配给梁结构5)中的每一个分别驱动。
[0097] 所述支杆或第三浮筒单元3适于能够与变压器单元“T”和图4中的线缆连接“K1”协作和/或封闭所述变压器单元“T”和图4中的线缆连接“K1”。
[0098] 所述变压器单元“T”于是可以在所述支杆3内部或在所述支杆3邻接的位置处放置得非常低,以便它可以用作所述支杆3的压载。
[0099] 采用线的形式的承接拉力的相互配合的工具22a′、22a″、22b′、22b″与承接压力的条22a、22b或类似物协作且结合以形成采用三角形式的牢固结构。
[0100] 各自与梁结构5相互配合的风力涡轮机4、4a、4b和4c的数目被选择为超过两个且少于六个,例如所示实施例中所指示的四个。
[0101] 所有风力涡轮机4、4b、4a、4c适于直接与系统“S”协作,传递螺旋桨的同步操作的旋转运动并使发电机旋转。
[0102] 通过所述同步操作,各个涡轮机4至4c的螺旋桨适于能够与彼此的圆形覆盖表面4′、4a′、4b′和4c′相交迭。
[0103] 各自承接压力的所述条形工具11、12、5、6、22a和22b被构造为一个以上管状部分,即一个以上构架结构,从而减小静负载。
[0104] 更具体地,后者应当具有很小的浮力或无法漂浮,并且应当具有小的风和/或波作用表面。
[0105] 所述一个和/或多个风力涡轮机被布置为且适于能够直接与系统“S”协作,无需相关联的齿轮箱即可传递旋转运动。
[0106] 然后,所述垂直定向且向上分叉的立柱1′、2′可以被分配以圆形或椭圆形或至少基本为圆形或椭圆形的横截面,其中其主轴被定向成平行于梁结构5的纵向方位5′。
[0107] 此时,可以在所述立柱1′、2′和第三支杆3中的每一个设置孔,以便形成具有圆柱形或椭圆形或其它横截面形状的浮子。
[0108] 通过减小打算面对风眼“W”的表面来使波动作用及其影响减小,其中该表面可以是已知技术的架构。
[0109] 所有涡轮机4至4c沿朝向第三支杆3的方向,在通过框架部分21和侧相关的梁结构5的同一(或者在任何情况下基本在同一)垂直平面内(例如所指示的平面“P”)相互配合。
[0110] 所述支杆3适于借助于压载的作用而占据垂直位置,并且通过线工具22a′,22a″、22b′,22b″等表现出对所述立柱1′,2′的抗弯刚性紧固。
[0111] 所选择的锚定或停泊系统“M”适于根据需要表现出界限清楚的漂浮入坞或固定点7。
[0112] 在这种情况下,所述固定点7可以适于在水表面“Va”下深度“d”处,使得在增大且更高的风力下,该固定点7将降低所述支杆3,以便由此减小浮筒单元和框架部分21的与垂直平面“P”相关的角度位置。
[0113] 所述梁结构5具有孔的轮廓的形式,并且围绕提到的传递用于驱动同一个发电机单元“G”的运动的系统“S”,其中所述发电机单元应当关于梁结构5在中心定向。
[0114] 根据图1和2的相关平台或结构“A”具有大于200米的宽度,并且因此必须考虑到风速出现的变化。这还导致有必要通过其它工具、设备和/或装置转动该平台,以便它可以占据或适应更适合的与主方向的角度。
[0115] 主要参照图3,其示出,所述第二框架结构22,在该框架结构22的水平定向的框架部分22a、22b属于浮筒单元的情况下,被定向成具有和/或表现出外部向下偏转的框架部分23的同一(例如水平)平面“P1”中。
[0116] 所述分叉框架部分22a、22b被分配以小于65°且通常大于40°的相互角度“b”。
[0117] 具有偏转框架部分23的所述分叉框架部分22a、22b被定向成例如形成相互配合的尖头部分24,而所述分叉(或会聚)框架部分22a、22b邻接于与在水面上定向的联结梁25相互配合的偏转框架部分23。
[0118] 所述第一框架结构21包括线、链条或类似工具22a′,22a″、22b′,22b″的附接点,所述线、链条或类似工具22a′,22a″、22b′,22b″被形成所需的尺寸以用于拉力,并且被附接到或邻接于第二框架结构22的外端部分24。
[0119] 这里,附接点被定向在联结梁6的铰接连接16、17上方和下方的相同距离或基本相同距离处。
[0120] 这里指出了一种可能性,即与第一框架结构相关联的会聚框架部分或浮筒单元可以关于风力涡轮机被放置为使得可以发生联结而不会与所述风力涡轮机发生干扰。
[0121] 所述联结梁6和被分配给其它框架结构22的所述一个或多个框架部分可以在定向在水平面“Va”上方使得具有最高预期波高的波可以在下面通过的垂直高度(″h″)处。
[0122] 参见图4,示出停泊系统″M″表现出与第二框架结构22在水面“Va”下方相互配合的入坞点或固定点7,并具有附接于该入坞点或固定点的浮标装置30。
[0123] 浮标装置30适于支撑用于分配所发电力的陆基配电网络的水下线缆段“K2”,所述线缆段“K2”通过线缆连接“K1”与线缆段“K3”电连接,线缆段“K3”被分配给第二框架结构22和/或第一框架结构21。
[0124] 线缆段“K3”适于从入坞点7沿第二框架结构22延伸一段距离。
[0125] 根据图4的实施例,在执行时,可以独立于漂浮单元来安装锚具和线缆。该系统通过只是经由入坞点7断开连接来简化拖曳单元“A”入港以例如进行维修的程序。
[0126] 并且,线缆具有简单的插头装置。
[0127] 此外,浮子或浮标装置30可以在相连接的单元中与外部部分24协作,以防止波损伤线缆。该线缆“K4”由虚线示出。
[0128] 本发明的主要特性指示,在下面更紧密描述的结构或某些其它漂浮结构中,利用控制单元或控制装备100,以用于在一个以上工具、设备和/或装置的帮助下,响应于主导风向,通过由可被激活的工具、设备和/或其它装置旋转作为单元的可漂浮装置“A”来控制风力涡轮机朝向风眼和风的方向“W”。
[0129] 现在提及将风的相关方向、风力涡轮机的螺旋桨的相关方向等作为输入数据引入到所述控制单元或控制装备100。
[0130] 装备100于是用于通过相关联的运算电路和算法产生引出数据,用以影响一个以上工具、设备和/或装置,用以引起漂浮设施“A”的一般旋转。
[0131] 所述工具或设备中的一个以上于是可以包括一个以上水下螺旋桨单元,例如,分别通过附图标记“B1”和“B2”公开的水下螺旋桨单元。
[0132] 所述工具或设备中的一个以上于是可以包括使选定入坞点或附接点7移位的用“B3”指代的装备。
[0133] 这样的移位点7于是可以被分配给停泊系统“M”的上部。
[0134] 属于控制单元或控制装备100的计算机单元64和运算电路应当能够影响用于在螺旋桨叶片的旋转期间控制螺旋桨叶片的旋转运动的装置62,并且第一装置62a可以适于在至少一转的情况下通过一装置为螺旋桨叶片4b1、4b2提供不同的旋转位置。这些螺旋桨叶片应当沿被视为叶片中心轴的轴转动,并且从轮毂垂直延伸。
[0135] 所述装置62于是可以适于在螺旋桨叶片的部分向下运动期间将螺旋桨叶片4b1和4b2之一和两个都转动到第一旋转位置,并且适于在螺旋桨叶片的部分向上运动期间将螺旋桨叶片转动到第二旋转位置。在该向下运动和/或该向上运动期间,叶片位置可以改变。
[0136] 所述工具、设备和/或装置和所述单元“B1”、“B2”和/或“B3”可被控制单元或控制装备100控制,以用于响应于,除了其它方面,采用相关风力、风向、波结构、设施的位置等/或螺旋桨叶片相对于其轮毂的角度位置、螺旋桨叶片的爬升轮廓(climbing profile)和/或相关扰动的形式的选定输入信号,生成一个以上的输出信号,用于影响所述设备和/或改变螺旋桨叶片的旋转位置以达到最大化的发电电力。
[0137] 所述装置62可能按照螺旋桨叶片的旋转区域内风速分布被控制单元100影响。
[0138] 为此,参照根据图5的控制单元或控制装备100的框图。
[0139] 根据本发明的具体特性,指出了利用控制装备100,以用于响应于主导风向“W”在一个以上工具和设备的帮助之下,通过转动作为单元的可漂浮结构“A”控制集水“V”中的设施“A”和/或风力涡轮机的位置逆着风眼和风的方向。
[0140] 图5的控制装备100示出了存在经由A/D转换器的若干引入数据或输入数据,其中引入数据63a1可以表示相关风向,引入数据63a2可以表示相关风力,引入数据63a3可以表示相关波高和/或引入方向,引入数据63a4可以表示结构的地理方向,63a5可以表示来自相关联的传感器的其它相关信息。
[0141] 这些引入数据或输入数据在具有计算机单元64和运算电路64a的中央单元63以及程序存储器64b和针对所分配的算法64d的存储器64c中接收到。
[0142] 中央单元63生成多个输出信号,其中输出信号63b1通过D/A转换器用于通过接口或适配电路62控制风力涡轮机4b,输出信号63b4用于通过D/A转换器控制风力涡轮机4c。
[0143] 输出信号63b2和63b3用于控制工具、设备和/或装置“B1”和“B2”,而输出信号63b5用于控制工具、设备和/或装置“B3”。
[0144] 由于所提出的实施例落入本发明的范围之内,因此进一步指出,将风力涡轮机4b的螺旋桨4b1和4b2相对于其轮毂的旋转的相关设置等作为输入数据63a6引入到所述控制装备100。
[0145] 该实施例利用一个以上发电机单元“G”。
[0146] 本发明当然不限于以上作为示例公开的实施例,并且可以在所附权利要求所示的创造性思想的范围之内作出各种修改
[0147] 特别应当注意,每个示出的单元和/或电路可以相互结合,框架内的示出的单元和/或电路能够实现期望的技术功能。
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