BRPI0918234B1

BRPI0918234B1 - Unidade de geração eólica e método para construção de uma unidade de geração eólica

Info

Publication number: BRPI0918234B1
Application number: BRPI0918234-9A
Authority: BR
Inventors: Stefann Bögl; Dieter Reichel
Original assignee: Max Bogl Bauunternehmung Gmbh & Co.Kg.
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2019-07-30
Also published as: CN102322070A; EP2334929A2; EP2360373B1; DE102008041849A1; EA201170398A1; ZA201101624B; TR201819102T4; EA020551B1; EP2360373A3; US8534958B2; PL2360373T3; ZA201203004B; US20110158750A1; WO2010026098A2; BRPI0918234A2; US20120243943A1; EP2360373A2; AU2009289381B2; CN102144091A; CN102322070B

Abstract

unidade de geração eólica e método para construção de uma unidade de geração eólica uma unidade offshore (1), especialmente uma unidade offshore de geração eólica, possui uma fundação (2) flutuante e submergível através da inundação de um espaço vazio e uma estrutura (6) na qual são dispostas unidades funcionais (7, 8) da unidade. a fundação (2) compreende uma placa de fundo (3), um pedestal (4) disposto sobre a placa de fundo (3), o qual, em estado submerso da fundação (2), se projeta acima da superfície da água (12) e sobre o qual a estrutura (6) é montável, bem como um corpo flutuante (5), submergível, anelar, configurado ao redor do pedestal (4). em um método para a construção de uma unidade offshore (1), especialmente de uma unidade offshore de geração eólica, uma fundação (2) flutuante é pré-fabricada em uma região portuária, sendo, após sua fabricação, rebocada até o local de instalação e submergida, e, na seqüência e no local de instalação, a unidade (1) sendo complementada com uma estrutura (6) bem como com unidades funcionais (7, 8) da unidade. na região portuária, é concretada uma placa de fundo (3) da fundação (2), sobre a placa de fundo (3) é montado um pedestal (4) da estrutura (6), preferencialmente de peças préfabricadas de concreto (15), e, após a montagem do pedestal (4), é montado na placa de fundo (3) e/ou no pedestal (4) um corpo flutuante (5), submergível, anelar, configurado ao redor do pedestal (4).

Description

UNIDADE DE GERAÇÃO EÓLICA E MÉTODO PARA CONSTRUÇÃO DE UMA UNIDADE DE GERAÇÃO EÓLICA

A presente invenção se refere a uma unidade offshore, especialmente uma unidade offshore de geração eólica com uma fundação flutuante e submergível através da inundação de um espaço vazio e uma estrutura na qual são dispostas unidades funcionais da unidade, especialmente uma gôndola e um rotor de uma unidade de geração eólica. Além disso, a invenção se refere a uma fundação de uma unidade offshore e um método para a construção de uma unidade offshore, especialmente uma unidade offshore de geração eólica, em que uma fundação flutuante é pré-fabricada em uma região portuária, sendo, após sua fabricação, rebocada até o local de instalação e submergida. Na seqüência, a unidade é montada, no local de instalação, com a estrutura e as unidades funcionais, especialmente uma gôndola e um rotor.

Diversos métodos para a construção de unidades de geração eólica offshore são conhecidos. Assim, são usados como fundações, por exemplo, ensecadeiras de aço ou de concreto armado, as quais são construídas em terra e são utilizáveis para diversos tipos de leito oceânico. As fundações das ensecadeiras são flutuáveis e são transportadas com a ajuda de guindastes de carga para o local de instalação. Em sua posição de instalação, as ensecadeiras são preenchidas com areia, cascalho ou outro material compacto, para provê-las do peso necessário. Normalmente, a própria unidade de geração eólica é inteiramente montada em um porto próximo e transportada por um navio de carga para o local de instalação. No local de instalação, as torres das unidades de geração eólica são construídas com ajuda de guindastes flutuantes e montadas sobre a fundação. O emprego de guindastes flutuantes é comparativamente caro. Além disso, o transporte e a construção da torre dependem fortemente das condições climáticas.

A DE 10 2007 002 314 A1 prevê que uma fundação pré-fabricada em terra de uma unidade offshore ou, eventualmente, também uma unidade de geração eólica inteiramente pré-fabricada seja, por exemplo, suspensa por cordas a um navio de transporte especialmente configurado, sendo assim conectada com ele. A fundação possui um corpo de imersão, cujo impulso pode ser aumentado, de modo que a fundação possa ser rebocada para o local de instalação pelo navio especial. Então, a fundação é submergida mediante soltura da amarração. O navio de transporte é solto da fundação e afastado do local de instalação. O navio especialmente configurado pode também ser configurado simplesmente como

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2/15 corpo flutuante sem propulsão própria e deve, neste caso, ser trazido ao local de instalação por meio de um navio adicional. A fundação ou a unidade não são elas mesmas flutuantes.

A DE 102 06 585 A1 e DE 2 359 540 prevêem fabricar uma fundação flutuante, pelo menos parcialmente em terra ou em uma região portuária, trazê-la ao local de instalação e lá submergi-la. A fundação flutuante é respectiva mente submergida por inundação e, eventualmente, ancorada ao fundo do mar por jateamento. No caso da DE 2 359 540, é disposta sobre esta balsa de fundação uma estrutura de torre, a qual é igualmente configurada de maneira flutuante e é 10 pré-fabricada em terra. A estrutura de torre é rebocada em posição horizontal para o local de instalação, onde é erguida por meio de inundação controlada, eventualmente com ajuda de dispositivos elevadores e submersa em um recesso correspondente da fundação. Somente então pode ser montada uma estrutura sobre a torre, a qual, no caso da DE 2 359 540, é configurada para a exploração 15 de petróleo. A estrutura também é pré-fabricada em terra ou em um porto e é rebocada para o local de instalação, onde é montada sobre a torre.

A DE 102 06 585 A1 descreve uma fundação de torre, a qual é constituída de uma variedade de câmaras flutuantes individuais e em forma de cilindro. A fundação de torre é pré-fabricada em terra e é rebocada de maneira 20 deitada para o local de instalação. No local de instalação, as câmaras são novamente inundadas de maneira controlada, a fundação de torre é erguida para a posição vertical e submergida. A fundação de torre se projeta acima da superfície da água para a recepção da estrutura da unidade offshore. Uma vez que a estabilidade de flutuação é fortemente comprometida durante a submersão, 25 é provida uma estabilização externa.

A tarefa da presente invenção é a de prover uma unidade offshore com uma fundação flutuante, bem como uma fundação correspondente, a qual é facilmente fabricável e transportável para o local de instalação. Além disso, deve ser provido um método correspondente.

A tarefa é resolvida com as características das reivindicações independentes.

Uma unidade offshore, especialmente uma unidade offshore de geração eólica, possui uma fundação flutuante e submergível por meio da inundação de um espaço vazio e uma estrutura na qual são dispostas unidades 35 funcionais da unidade. A unidade pode ser, por exemplo, uma unidade offshore de geração eólica, no caso da qual é montada sobre a fundação uma torre da

3/15 unidade de geração eólica, na qual são dispostos, como unidades funcionais, a gôndola e o rotor. De acordo com a invenção, a fundação possui uma placa de fundo, bem como um pedestal disposto sobre a placa de fundo. O pedestal se projeta, no estado submerso da fundação, acima da superfície da água, de modo 5 que a estrutura é montável sobre ele de maneira simples e sem trabalhos subaquáticos. Além disso, a fundação possui um corpo flutuante, o qual é preferencialmente configurado de maneira anelar em torno do pedestal e é submergível. Por meio do corpo flutuante, preferencialmente anelar, pode ser obtido, apesar da altura do pedestal, um centro de gravidade vantajoso da 10 fundação com o pedestal, de maneira tal que o pedestal é especialmente estável à flutuação e pode ser rebocado para o local de instalação na posição de instalação. Devido ao centro de gravidade vantajoso, a fundação também pode ser submergida, sem estabilização externa, no local de instalação. O pedestal da unidade também pode ser diretamente conectado à placa de fundo já na pré15 fabricação da fundação, de maneira tal que os respectivos trabalhos de conexão no local de montagem são eliminados.

No caso de um método para a construção de uma unidade offshore, uma fundação flutuante é pré-fabricada em uma região portuária. Depois de sua fabricação, a fundação flutuante é rebocada para um local de instalação, onde é 20 submergida. Em seguida, a unidade é complementada no local de instalação com uma estrutura, como, por exemplo, uma torre de uma unidade de geração eólica, bem como unidades funcionais da unidade, como, por exemplo, uma gôndola e um rotor. Na região portuária, de acordo com a invenção, uma placa de fundo da fundação é concretada, um pedestal da estrutura é montado sobre a placa de 25 fundo e, depois da montagem do pedestal, é montado na placa de fundo e/ou no pedestal um corpo flutuante, preferencialmente anelar e submergível, configurado em torno do pedestal. Assim, a fundação compreende toda a base da unidade, a qual se estende até um pouco acima da superfície da água. Por meio do método de acordo com a invenção, a fundação inteira pode ser pré-fabricada onshore 30 com o pedestal ou sobre um pontão flutuante em uma região portuária. Mas a fundação também pode ser fabricada em um dique seco e ser em seguida lançada à água.

O pedestal é preferencialmente fabricado na região portuária a partir de peças pré-fabricadas de concreto, de maneira tal que a fundação é montável 35 de maneira especialmente simples e rápida. Longos períodos de permanência no porto, os quais estão ligados a custos, são assim evitados. As peças pré4/15 fabricadas de concreto podem ser pré-fabricadas de maneira vantajosa e podem ser transportadas para o porto sem necessidade de custosos transportes especiais. Mas também pode ser montado sobre a placa de fundo um pedestal pré-montado em terra, de maneira tal que a estrutura pode ser erigida sobre a 5 placa de fundo de maneira especialmente rápida. O pedestal também pode ser construído a partir de peças pré-fabricadas de concreto.

Preferencialmente, o corpo flutuante também é essencialmente construído a partir de peças pré-fabricadas, preferencialmente de peças préfabricadas de concreto. Por meio disso, todos os componentes da fundação 10 podem ser vantajosamente pré-fabricados em terra e rapidamente montados na região portuária. Por meio disso, o tempo de montagem necessário na região portuária pode ser vantajosamente reduzido.

Pelo menos uma parede anelar externa do corpo flutuante é erigida, de forma pré-fabricada, sobre a placa de fundo. Uma fabricação da parede anelar 15 externa com concreto in situ também é, a princípio, pensável. É especialmente vantajoso montar a parede anelar diretamente sobre a placa de fundo, de maneira tal que essa forme, ao mesmo tempo, o fundo do corpo flutuante. A estrutura da fundação pode, por meio disso, ser sustentada de maneira especialmente simples.

Uma placa de cobertura do corpo flutuante também pode ser montada sobre a parede anelar externa de forma pré-fabricada ou concretada in situ. Se a placa de cobertura é fabricada de forma pré-fabricada, então é vantajoso que as peças pré-fabricadas sejam configuras em forma de segmentos anelares, de maneira tal que esses possam ser dispostos de maneira simples em torno do 25 pedestal. Também as peças pré-fabricadas de concreto individuais da parede anelar e do pedestal podem ser configuradas em forma de segmentos anelares, de maneira tal que esses sejam montáveis de maneira vantajosa e uma construção estável possa ser erigida. No entanto, as peças pré-fabricadas de concreto do pedestal também podem ser configuradas como anéis completos. É 30 possível, além disso, configurar as peças pré-fabricadas de concreto individuais da parede anelar como placas retangulares e planas, as quais são amarradas umas às outras e montadas como uma parede anelar. Em todo caso, uma montagem vantajosa e rápida na região portuária pode ser atingida mediante uma estrutura da fundação a partir de peças pré-fabricadas de concreto. As peças pré35 fabricadas podem ser vantajosamente pré-fabricadas fora do porto e, de maneira simples, ser montadas a uma fundação muito estável à flutuação. Por meio do

5/15 fato de que o pedestal já é integrado na fundação, dispendiosos trabalhos de construção são eliminados depois da submersão da fundação.

Apesar disso, a fundação é transportável de maneira simples para o local de instalação, devido à sua estrutura estável à flutuação.

Para estabilizar o corpo flutuante durante a submersão, é vantajoso que o corpo flutuante seja subdividido por anteparos em câmaras, em forma de segmentos anelares, inundáveis separadamente.

De acordo com uma modalidade adicional da invenção, é vantajoso, todavia, que o corpo flutuante seja constituído de vários recipientes fechados, 10 especialmente em forma de segmentos anelares. Os recipientes também podem ser inundados de maneira controlada para a submersão e, eventualmente, preenchidos com um material de enchimento. Depois da submersão da fundação, esses podem ser desmontados de maneira simples e ser adicionalmente utilizados para a construção de outras unidades.

Outra modalidade da invenção prevê que o corpo flutuante seja constituído de vários recipientes fechados, em forma de tonel, os quais são dispostos de forma anelar ao redor do pedestal. Os recipientes podem ser fabricados de maneira especialmente vantajosa e podem ser adicionalmente utilizados para outras unidades, independentemente das dimensões do pedestal.

Além disso, o corpo flutuante pode ser constituído de vários corpos de impulso flutuantes, os quais são preferencialmente fabricados de peças préfabricadas de concreto.

O corpo flutuante, ou os recipientes de aço ou de concreto, pode ser realizado de maneira parcialmente desmontável, de maneira tal que uma parte do 25 corpo flutuante ou do recipiente pode ser lastrada e outra parte pode ser adicionalmente utilizada. Partes do corpo flutuante também podem permanecer, por motivos construtivos, na fundação submersa ou ser aproveitadas para a formação de um biótopo.

Depois da montagem da fundação com o pedestal e o corpo flutuante, 30 a fundação é rebocada em posição de instalação da região portuária para, por exemplo, um pontão flutuante, lançada à água e depois rebocada para o local de instalação e, finalmente, por meio de inundação do corpo flutuante, submergida em posição de instalação. Não é necessário erguê-la ou estabilizá-la por meio de guindastes flutuantes, ou semelhantes. No entanto, a fundação pode ser 35 completamente preparada em um dique seco ou em terra, para ser em seguida lançada à água.

6/15

A fundação é preferencialmente submersa sobre o fundo do mar por inundação do corpo flutuante. Para a submersão da fundação é vantajoso, além disso, que também um espaço interno do pedestal da unidade de geração eólica seja inundável.

Além disso, pode ser vantajoso que um espaço interno do corpo flutuante e/ou do pedestal seja preenchível com material de enchimento, para elevar o peso da fundação.

Ao invés de uma submersão sobre o fundo do mar, pode ser também vantajoso, dependendo da constituição do solo, que a fundação flutuante seja 10 submersa sobre estacas por meio de inundação do corpo flutuante. Por meio das estacas, é possível um fundamento sobre solos ruins. Além disso, assim também pode ser obtida uma vantajosa proteção contra o efeito de desgaste causado pelas correntes de água, uma vez que a água pode fluir entre as estacas sob a fundação. Preferencialmente, três estacas são dispostas no solo a uma altura 15 essencialmente exata. Para assentar a fundação sobre as estacas, a fundação pode ser eventualmente amarrada contra as estacas por meio de dispositivos de amarração e ajustada. Em seguida, um espaço intermediário entre as estacas e um lado inferior da fundação é preferencialmente preenchido com concreto.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, o corpo 20 flutuante da fundação é afastado depois da submersão. A fundação apresenta preferencialmente uma placa de fundo pesada, de maneira tal que ela também é suficientemente pesada sem um preenchimento de areia ou cascalho. A desmontagem do corpo flutuante é especialmente vantajosa se o corpo flutuante for constituído de vários recipientes fechados.

Além disso, é vantajoso que a placa de fundo possua uma área de sustentação em forma de segmento anelar. Por meio disso, a transferência de carga para o subsolo pode ser realizada de maneira especialmente vantajosa. Se a placa de fundo é configura em forma de cone, um peso suficiente da placa de fundo pode ainda assim ser obtido.

Além disso, é vantajoso que a estrutura da unidade seja preferencialmente construída a partir de peças pré-fabricadas de concreto em forma de segmentos anelares. Estes podem ser vantajosamente pré-fabricados em grandes quantidades e transportados de maneira simples para o local de construção.

De acordo com outra modalidade vantajosa da invenção, as peças pré-fabricadas de concreto da estrutura e/ou do pedestal são amarradas a seco

7/15 umas às outras e/ ou à placa de fundo. Uma vedação, mediante, por exemplo, resina epóxi, não é necessária. Preferencialmente, os locais de contato das peças pré-fabricadas de concreto são lixados antes da amarração, de maneira tal que as peças pré-fabricadas de concreto repousam umas sobre as outras de maneira plana. Contudo, dependendo da configuração das peças pré-fabricadas de concreto, também pode ser realizada uma vedação.

Além disso, é vantajoso que os locais de contato possuam, pelo menos parcialmente, um perfil dentado. Além da admissão de forças, o perfil dentado pode também servir à disposição precisa das peças pré-fabricadas de concreto entre si.

Além disso, é vantajoso que o pedestal possua um flange de fixação em forma de anel, para a fixação de uma torre de aço. Esta pode ser préfabricada em terra e inteiramente montada sobre o pedestal.

Além disso, é vantajoso que, depois da submersão da fundação, um espaço interno do pedestal e/ou do corpo flutuante seja drenado. Por meio disso, o espaço interno, pelo menos do pedestal, pode ser vantajosamente utilizado para fins de armazenamento ou para o arranjo de peças técnicas da unidade.

Contudo, também pode ser vantajoso, depois da submersão da fundação, preencher o espaço interno do pedestal e/ou do corpo flutuante com um material de enchimento, como, por exemplo, areia ou cascalho.

Outras vantagens da invenção são descritas com ajuda das modalidades representadas a seguir. As figuras mostram:

Figura 1 uma unidade offshore de acordo com a invenção como vista de conjunto,

Figura 2 uma representação segmentada de uma fundação de acordo com a invenção,

Figura 3 uma modalidade alternativa de uma fundação,

Figura 4 uma vista superior sobre uma fundação de uma unidade offshore de acordo com a invenção,

Figura 5 uma representação em perspectiva de um recipiente como parte de um corpo flutuante e

Figura 6 uma representação em perspectiva de uma fundação de acordo com a invenção, com recipientes em forma de tonel.

Figura 1 mostra uma unidade offshore 1de acordo com a invenção em uma representação esquemática em um segmento parcial. A unidade 1 é presentemente configurada como unidade de geração eólica sobre uma fundação

8/15 de acordo com a invenção 2, contudo, ao invés de uma unidade geração eólica, outra unidade 1, como, por exemplo, uma plataforma de perfuração ou semelhante, pode ser construída sobre a fundação.

A unidade de geração eólica 1 compreende uma fundação flutuante 2, a qual compreende, na presente representação, uma placa de fundo 3, um pedestal 4, bem como um corpo flutuante 5. Além disso, a unidade de geração eólica 1 compreende uma torre 6, uma gôndola de máquina 7, bem como o rotor

8. Ao invés da torre 6 de uma unidade de geração eólica 1, pode ser naturalmente construída sobre a fundação outra estrutura 6, com as correspondentes unidades funcionais.

A fundação flutuante 2, a qual é mostrada na Figura 2 em uma representação segmentada e na Figura 3 em uma modalidade alternativa, em uma representação em perspectiva, compreende, de acordo com a invenção, uma placa de fundo estável 3, a qual é preferencialmente constituída de concreto e compreende uma armadura frouxa. A placa de fundo 3 é configurada de maneira redonda e apresenta um diâmetro de aproximadamente 30-35 metros.

A placa de fundo pode apresentar na parte de baixo um recesso 14, de maneira tal que a placa de fundo 3 possui uma área de sustentação em forma de segmento anelar, como se pode inferir da Figura 2. Além disso, a placa de fundo pode ser facilmente configurada em forma de cone. Por meio disso, uma transferência de carga vantajosa para o leito no fundo do mar 13 pode ser atingida com um peso elevado da placa de fundo 3. A placa de fundo pode ser produzida em terra com concreto in situ e, em seguida, transferida para um pontão flutuante em uma bacia portuária, ou preferencialmente, ser concretada sobre o pontão flutuante com concreto in situ. No pontão flutuante sobre a bacia portuária é, em seguida, amarrado o pedestal 4, por meio de membros de amarração, sobre a placa de fundo 3. O pedestal pode ser pré-fabricado em terra e apenas ser amarrado contra a placa de fundo 3 na bacia portuária, ou ele pode ser construído na bacia portuária sobre o pontão flutuante a partir de peças préfabricadas de concreto 15.

As peças pré-fabricadas de concreto individuais 15 do pedestal consistem de seções anelares individuais, em que cada seção pode consistir de vários segmentos anelares 16, como mostra a Figura 3. Para amarrar o pedestal sobre a placa de fundo 3, podem ser dispostos, de maneira conhecida, na parede das peças pré-fabricadas de concreto 15 ou dos segmentos anelares 16, canais para os membros de amarração. Ao invés de conduzir os membros de

9/15 amarração na parede, é possível também dispor membros de amarração fora da parede, no espaço interno 17 do pedestal ou fora do pedestal 4. Membros de amarração, os quais correm dentro do espaço interno 17 do pedestal 4, são assim dispostos de maneira vantajosa e, ao mesmo tempo, protegidos contra a 5 corrosão. Da mesma maneira, membros de amarração conduzidos em canais podem ser, de maneira em si conhecida, comprimidos compactamente depois da amarração, para obter uma proteção contra corrosão. Da mesma maneira, os segmentos anelares 16 são amarrados mediante meios de amarração e, eventualmente, adicionalmente comprimidos. Para evitar um vazamento do meio 10 de preenchimento, meios de vedação também podem ser eventualmente dispostos.

Depois da montagem do pedestal 4 sobre a placa de fundo 3, o corpo flutuante 5 da fundação 2 é finalmente montado sobre o pontão flutuante (não representado). O corpo flutuante 5 igualmente consiste, de acordo com uma 15 primeira modalidade da invenção, essencialmente de peças pré-fabricadas de concreto 19, as quais podem igualmente ser pré-fabricadas e rapidamente montadas na bacia portuária. O corpo flutuante 5 é configurado de forma anelar em torno do pedestal 4 sobre a placa de fundo. Assim é possível, por um lado, ancorar o pedestal 4 na placa de fundo 3 independentemente do corpo flutuante 5 20 e, se desejado, afastar o corpo flutuante 5 depois da submersão da fundação 2.

Se necessário, o corpo flutuante também pode, contudo, ser preenchido com um material de enchimento, para atingir um peso suficiente da fundação submersa.

Por meio da geometria anelar do corpo flutuante 5 pode, contudo, ser especialmente obtido um centro de gravidade vantajoso da fundação 2. Assim é 25 possível dispor, na região portuária, a fundação 2 com o corpo flutuante 5 e o pedestal 4 inteiramente na posição de instalação, lançá-la à água, rebocá-la na posição de instalação para o local de instalação e lá submergi-la também em posição de instalação. Por meio da configuração de acordo com a invenção, a fundação é especialmente estável à flutuação e montável de maneira simples a 30 partir de peças pré-fabricadas, de maneira tal que uma montagem rápida pode ocorrer na região portuária.

As peças pré-fabricadas de concreto 19 do corpo flutuante podem ser configuradas como segmentos anelares, semelhantemente ao pedestal 4, como representa a Figura 2. Alternativamente, como se pode inferir da Figura 3, as 35 peças pré-fabricadas de concreto 19 também podem ser constituídas de placas retangulares individuais. As peças pré-fabricadas 19 do corpo flutuante são

10/15 igualmente amarradas umas às outras, assim como contra a placa de fundo 3, mediante meios de amarração adequados. De acordo com uma alternativa adicional, não representada, também é possível concretar a parede anelar externa 9 do corpo flutuante 5 com concreto in situ sobre a placa de fundo 3.

Depois da montagem da parede anelar 9 do corpo flutuante 5, a placa de cobertura 20 do corpo flutuante 5 é finalmente montada sobre a parede anelar

9. A placa de cobertura 20 pode ser uma placa de cobertura contínua e anelar 20, como representada na vista superior da Figura 4, ou pode ser realizada como cobertura elementar, como se pode inferir da Figura 3. A placa de cobertura 20 pode, neste caso, ser constituída de peças pré-fabricadas individuais em forma de segmentos anelares. Também é possível uma combinação de forma de construção pré-fabricada e concretada in situ. Como se pode inferir especialmente da representação segmentada da Figura 2, o corpo flutuante é construído de maneira tal que a placa de fundo 3 forma, ao mesmo tempo, o fundo do corpo flutuante 5.

Figura 4 mostra uma vista superior sobre a fundação de uma unidade de geração eólica de acordo com a invenção, em que a placa de cobertura 20 é configurada com concreto in situ de forma anelar. São representados em linhas pontilhadas as paredes do pedestal 4, as quais se expandem para baixo. Como mostra adicionalmente a Figura 4, podem ser dispostos anteparos individuais 21 no corpo flutuante 5, para a estabilização do corpo flutuante 5. Os anteparos 21 podem também ser pré-fabricados como peças pré-fabricadas de concreto. Preferencialmente, os anteparos 21 são dispostos de maneira a formar câmaras individuais em forma de segmentos anelares 22. Por meio dos anteparos 21, a estabilidade do corpo flutuante 5 é, por um lado, elevada, e, por outro lado, é possibilitada uma inundação dirigida no local de instalação, para poder submergir a fundação 2 na posição de instalação sem risco de tombamento. As câmaras 22 apresentam cada uma respectivamente uma abertura, aqui não representada, ou respectivas válvulas, para possibilitar uma inundação dirigida.

Uma modalidade alternativa do corpo flutuante 5 é mostrada na representação da Figura 5 em perspectiva. O corpo flutuante 5 é montado a partir de, preferencialmente, vários recipientes em forma de segmentos anelares 23, os quais são dispostos em torno do pedestal 4 e fixados à placa de fundo 3 e/ou ao pedestal 4. O corpo flutuante 5 pode, neste caso, depois da submersão da fundação 2, ser solto de maneira especialmente simples da placa de fundação e novamente afastado. A placa de fundo 3 é realizada com peso tal, que esta

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11/15 dispõe de um peso suficiente mesmo depois do afastamento do corpo flutuante inundado 5. A modalidade com recipientes individuais 23 é, por isso, especialmente apropriada para unidades de geração eólica 1 menores. Também os recipientes 23 dispõem, para a inundação dirigida, de uma ou mais aberturas ou válvulas. Para o desmonte do corpo flutuante 5 ou dos recipientes 23, é vantajoso que o espaço interno dos recipientes 23 sejam drenáveis, para aumentar o impulso e manter os recipientes 23 na superfície da água (12). Os recipientes 23 podem, neste caso, ser adicionalmente utilizados para outras unidades de geração eólica 1 a serem construídas. Preferencialmente, os recipientes 23 são realizados como recipientes de aço, mas também podem ser utilizados, de maneira semelhante, recipientes flutuantes ou corpos de impulso de concreto ou de peças pré-fabricadas de concreto. Uma vez que, com muita freqüência, biótopos e recifes artificiais e dispendiosos são formados, é também pensável deixar o corpo flutuante 5 na fundação depois da submersão e abri-lo em diversos locais, para formar um biótopo por meio de uma troca de água. Dependendo da localização, os recipientes do corpo flutuante podem, contudo, permanecer na fundação submersa e ser utilizados para um lastramento no estado final.

Figura 6 mostra uma modalidade adicional da invenção, no caso da qual o corpo flutuante 5 é construído a partir de vários recipientes em forma de tonel 23. Os recipientes em forma de tonel 23 podem ser fabricados de maneira especialmente vantajosa, uma vez que estes podem ser configurados independentemente das dimensões da fundação 2 e do pedestal 4. Os recipientes 23 também são dispostos de forma anelar em torno do pedestal 4, para formar o corpo flutuante 5. A fundação 2 apresenta, também nesta modalidade, uma boa estabilidade de flutuação. Os recipientes podem, como descrito acima (Fig. 5), ser inundados de maneira dirigida, para realizar o procedimento de submersão de maneira controlada e evitar um tombamento da fundação 2. Preferencialmente, o procedimento de submersão é iniciado quando os recipientes 23 e o interior do pedestal 4 são primeiramente inundados. Em seguida, apenas os recipientes 23 são adicionalmente inundados, para submergir inteira e uniformemente a fundação sobre o fundo do mar 13. Depois da submersão da fundação 2, os recipientes 23 podem ser desmontados e ser adicionalmente utilizados para outras unidades 1. Para obter uma adequação a diferentes dimensões de unidades 1, o número de recipientes 23 pode ser correspondentemente reduzido ou aumentado.

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Além disso, também de acordo com a modalidade da Figura 6, os recipientes individuais 23 também podem ser desenvolvidos a partir de aço, concreto ou peças pré-fabricadas de concreto ou apresentar uma construção combinada. Assim, os segmentos anelares inferiores dos recipientes em forma de tonel 23 podem, por exemplo, ser produzidos com concreto e permanecer no local de instalação depois da submersão da fundação 2, enquanto recipientes de aço desmontáveis são dispostos acima dos segmentos anelares.

Dependendo da configuração da unidade 1 e da placa de fundo 3, os corpos flutuantes podem, contudo, ser preenchidos com um material de enchimento e permanecer sobre a placa de fundo 3 ou ser aproveitados para a formação de um biótopo.

Depois da fabricação da fundação 2 com o pedestal 4 e o corpo flutuante 5 sobre um pontão flutuante, ou semelhante, na bacia portuária, o pontão flutuante é finalmente rebocado para águas profundas e solto, de maneira que a fundação 5 flutua por si mesma para a posição de instalação. O calado da fundação em estado flutuante é preferencialmente de no máximo 6-10 metros, de maneira tal que seja possível lançá-la à água na proximidade de portos ou na bacia portuária. Finalmente, a fundação 2 é rebocada para o local de instalação, onde é submersa sobre o fundo do mar 13, por meio de inundação dirigida das câmaras 22 ou dos recipientes 23, como mostra a Figura 2.

A preparação do leito oceânico ocorre de maneira tradicional por meio de enrocamento. Outras medidas de proteção contra o efeito de desgaste causado pelas correntes de água também são igualmente pensáveis. Deve-se levar em consideração uma proteção contra o efeito de desgaste causado pelas correntes de água especialmente no caso de uma modalidade em que o corpo flutuante 5 é afastado depois da submersão da fundação 2. Assim, na desmontagem dos corpos flutuantes, a placa de fundo disposta para fora sobre a torre remanescente pode ser provida com dispositivos de guia para o fluxo. Os dispositivos de guia podem naturalmente ser assentados ou montados ao redor posteriormente, de maneira tal que, por meio disso, um desgaste causado pelas correntes de água da placa de fundo pode ser evitado ou pelo menos restringido. Isso é significativo principalmente no mar do norte.

Alternativamente, a fundação 2 pode, todavia, como representado na Figura 1, ser submersa sobre estacas 24, se isso for exigido pelas condições do solo. As estacas 24 podem escorar a fundação 2 na altura do fundo do mar ou também com um intervalo pré-determinado em relação a ele. Para isso, três

13/15 estacas são preferencialmente inseridas a uma altura essencialmente exata no fundo do mar 13. A fundação 2 é, a princípio, amarrada às estacas 24, para obter um alinhamento correto. Por meio dos dispositivos de amarração, aqui não representados, é finalmente realizado um ajuste fino e, adicionalmente, o espaço 5 intermediário 25 entre as estacas 24 e a fundação 2 é preenchido. Finalmente, a fundação 2 ou o corpo flutuante 5 são inteiramente inundados.

Em uma modalidade adicional da invenção, o corpo flutuante 5 também pode ser a princípio inundado para um ajuste fino e submerso sobre as estacas 24. Para conectar as estacas 24 com a fundação 2 e atingir um 10 alinhamento de altura exata, o corpo flutuante 5 pode ser ligeiramente levantado, mediante um bombeamento parcial da água do corpo flutuante 5, e um espaço intermediário 25, entre as estacas 24 e o lado inferior da fundação 2, pode ser preenchido com uma massa de preenchimento. Se, nesta modalidade, a placa de fundo 3 não estiver diretamente sobre o subsolo, então a água pode fluir abaixo 15 da placa de fundo entre as estacas 24, de maneira tal que nenhuma outra medida é requerida para a proteção contra o desgaste causado pelas correntes de água. Depois da submersão da fundação, o corpo flutuante 5, ou os respectivos recipientes, ou os corpos de impulso podem ser eventualmente desmontados.

Se, no caso de um subsolo apropriado, a fundação 2 repousa 20 diretamente sobre o fundo do mar, ou seja, depositada sem as estacas 24, então é vantajoso que a fundação 2 ou a placa de fundo recebam, por exemplo, argamassa em sua parte inferior, pelo menos parcialmente e preferencialmente em toda a sua área. A fundação é então alinhada em relação ao fundo do mar e ajustada finamente, sendo fixada nesta posição pela base de argamassa.

Depois de a fundação ser submersa no local de instalação, a unidade de geração eólica 1 é finalmente complementada com a torre 6, a gôndola de máquina 7 e o rotor 8, no local de instalação. Pode ser utilizada, neste caso, uma torre 6 de peças pré-fabricadas de concreto 27 ou uma torre de aço.

As peças pré-fabricadas de concreto 15, 16, 27 do pedestal 4, ou 30 também de uma torre 6 da unidade geradora eólica 1, a qual, assim como o pedestal 4, pode ser construída, da maneira anteriormente descrita, a partir de peças pré-fabricadas 15 ou segmentos anelares 16, são amarradas preferencialmente a seco umas às outras, ou seja, sem a disposição de um meio de vedação ou de ligação, como, por exemplo, resina epóxi. As peças pré35 fabricadas de concreto 15, 16, 27 também podem ser lixadas antes da amarração, para obter uma superfície de apoio lisa e uma boa conexão com a respectiva

14/15 peça pré-fabricada vizinha 15, 27. Os locais de contato das peças pré-fabricadas podem ser realizados de maneira lisa ou apresentar um perfil dentado. Além de admitir forças, eles também podem servir para uma disposição exata das peças pré-fabricadas 15, 27 entre si. Da mesma maneira, as peças pré-fabricadas de concreto 19 do corpo flutuante 5 podem ser montadas da maneira descrita.

Sobre o pedestal 4 pode ser disposto, finalmente, um flange de fixação 18, como mostra a Figura 3, para eventualmente dispor uma torre pré-fabricada 6 de aço sobre o pedestal 4 no local de instalação. O flange 18 pode ser realizado como flange de parafusamento ou também como flange de membro de amarração. O flange de fixação 18 é configurado de forma anelar e apresenta uma seção transversal essencialmente em forma de U ou de L. A torre de aço pode ser pré-fabricada ou ser primeiramente montada com os respectivos flanges no local, a partir de, por exemplo, elementos individuais anelares.

Mas se, por outro lado, a torre é construída a partir de peças préfabricadas de concreto 27, então ela também é amarrada contra a placa de fundo 3 e/ou contra o pedestal 4. Os membros de amarração podem correr em tubos de revestimento das paredes das peças pré-fabricadas ou ser dispostos externamente, embora estes corram preferencialmente no espaço interno do pedestal 4 ou da torre 6. Além disso, também é possível prover âncoras a diversas alturas, tanto no pedestal 4, quanto na torre 6, e amarrar a torre 6 ou o pedestal 4 através de uma extensão respectivamente apenas parcial. O retesamento é com isso facilitado. Tais âncoras também podem ser providas interna ou externamente. Além disso, também é possível puxar para fora, em um local de acoplamento, os membros de amarração que correm no espaço interno 17 do pedestal 4 ou da torre 6, para facilitar a amarração.

Além disso, pode ser previsto que pelo menos o espaço interno 17 do pedestal 4 seja drenado e utilizado como espaço para dispositivos ou de armazenamento. Neste caso, pode ser vantajoso esvaziar também o espaço interno 26 do corpo flutuante 5 e preenchê-lo com areia, cascalho ou outro material de enchimento compacto, para dotar a fundação 2 do peso necessário. Dependendo da constituição do solo, pode também ser vantajoso preencher o espaço interno 17 do pedestal 4 com um material de enchimento. Além disso, o espaço anelar 26 do corpo flutuante pode, por outro lado, pelo menos quando é subdividido em câmaras 22, ser pelo menos parcialmente drenado e ser igualmente utilizado para fins de armazenamento.

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A invenção não se limita às modalidades representadas. Também são obviamente possíveis, por exemplo, configurações não redondas da fundação 2. Correspondentemente, o corpo flutuante 5, configurado de forma anelar, não precisa ter uma forma circular, mas também pode apresentar outra forma fechada 5 em si, como, por exemplo, a oval. O corpo flutuante também pode ser configurado de forma não anelar ou como anel aberto, se por meio disso uma posição estável da fundação possa ainda ser assegurada. Adaptações e combinações do escopo das reivindicações também fazem parte da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Unidade de geração eólica (1), com uma fundação (2) que compreende uma placa de fundo (3), um pedestal (4) disposto sobre a placa de fundo (3) e uma estrutura (6) montada sobre o pedestal (4), e sobre o qual as unidades funcionais (7, 8) da unidade são dispostas, em que o pedestal (4) da unidade de geração eólica (1) é construído com peças pré-fabricadas de concreto (15) preferencialmente em forma anelar ou de segmentos anelares, caracterizada pelo fato de que as peças pré-fabricadas de concreto (15) do pedestal (4) são amarradas a seco umas às outras e/ou à placa de fundo (3) sem usar uma vedação ou material compósito, em que os locais de contato das peças pré-fabricadas de concreto (15) são lixados antes da amarração;

em que dito pedestal (4) é provido de um espaço interno (17).
2. Unidade de geração eólica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a estrutura (6) da unidade (1) é construída com peças pré-fabricadas de concreto (27) preferencialmente em forma de segmentos anelares e que as peças pré-fabricadas de concreto (27) da estrutura (6) são amarradas a seco umas às outras e/ou ao pedestal.
3. Unidade de geração eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que locais de contato das peças pré-fabricadas de concreto (27) são lixadas antes da amarração.
4. Unidade de geração eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que os locais de contato das peças pré-fabricadas de concreto (15, 27) possuem, pelo menos parcialmente, um perfil dentado.
5. Unidade de geração eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que os membros de amarração para amarrar o pedestal (4) e/ou a estrutura (6) são dispostos fora da parede do pedestal (4) e/ou da estrutura (6).
6. Unidade de geração eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que âncoras são providas a diversas alturas do pedestal (4) e/ou da estrutura (6), e o pedestal (4) e/ou a estrutura (6) são amarrados apenas através de extensões parciais.
7. Unidade de geração eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o pedestal (4) possui um flange de fixação (18) em forma de anel para a fixação de uma torre de aço (6) de uma unidade de geração eólica.

Petição 870190021163, de 01/03/2019, pág. 22/31

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8. Unidade de geração eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a placa de fundo (3) da fundação possui uma área de contato anelar circular.
9. Unidade de geração eólica, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a fundação (2) pode flutuar e pode ser submergível através da inundação de um espaço vazio, em que a fundação compreende um corpo flutuante (5), provido de um espaço interno (26), que pode ser submergível, configurado de forma anelar ao redor do pedestal (4).
10. Unidade de geração eólica, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada pelo fato de que o corpo flutuante (5) provido de um espaço interno (26) é constituído de vários recipientes (23) fechados em forma de tonel ou com segmentos especialmente anelares dispostos de forma anelar ao redor do pedestal.
11. Método para construção de uma unidade de geração eólica (1), com uma fundação (2) que compreende uma placa de fundo (3), um pedestal (4) disposto sobre a placa de fundo (3) e uma estrutura (6) que é montada sobre o pedestal (4), e sobre o qual unidades funcionais (7, 8) da unidade são dispostas, em que um pedestal (4) construído com peças pré-fabricadas de concreto (15), preferencialmente em forma de segmentos anelares é montada sobre a placa de fundo (3), caracterizado pelo fato de que as peças pré-fabricadas de concreto (15) do pedestal (4) são amarradas a seco umas às outras e/ou à placa de fundo (3) da fundação (2) sem usar uma vedação ou material compósito, em que os locais de contato das peças pré-fabricadas de concreto (15, 27) são lixados antes da amarração;

em que dito pedestal (4) é provido de um espaço interno (17).
12. Método, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a estrutura (6) da unidade (1) é construída com peças préfabricadas de concreto (27) preferencialmente em forma de segmentos anelares e que as peças pré-fabricadas de concreto (27) da estrutura (6) são amarradas a seco umas às outras.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou

12, caracterizado pelo fato de que locais de contato das peças pré-fabricadas de concreto (27) são lixadas antes da amarração.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 11 a

13, caracterizado pelo fato de que os membros de amarração para amarrar o

Petição 870190021163, de 01/03/2019, pág. 23/31

3/3 pedestal (4) e a estrutura (6) são dispostos fora da parede do pedestal (4) e/ou da estrutura (6).