CN112088248B - 阵列机架中的涡轮机的定位和能量传输及安装具有相关螺旋桨组的涡轮机的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种风力涡轮机的构型，该风力涡轮机包括位于浮动浮船(1、2、3)上的框架(10)，其中，框架构造为直立于浮船(1、2、3)上的格子形状的机架(10)，机架在机架(10)中形成多个矩形或正方形开口，以接纳相应的可互换的风力涡轮机发电机(12)，该风力涡轮机发电机具有被来风(40)驱动的相关驱动螺旋桨(14)，且每个风力涡轮机发电机(12)布置成在机架(10)的后部向上并穿过开口朝向机架的前部(11)行进。风力发电站的特征在于，每个涡轮机发电机(12、14)包括形成螺旋桨组(14)的一对或更多对螺旋桨叶片(14a、14b)，所述螺旋桨组具有限定涡轮机旋转平面(30)的叶片直径，每个螺旋桨组(14)布置在距机架(10)的前部(11)的一定距离处，以被朝向机架(10)的来风(40)旋转。还描述了用于在机架的开口中各自安装具有相关螺旋桨组的涡轮机的方法。

Description

阵列机架中的涡轮机的定位和能量传输及安装具有相关螺旋 桨组的涡轮机的方法

技术领域

本发明涉及在阵列机架中定位和安装风力涡轮机，以用于风能生产和机架构建。因此，本发明涉及风力涡轮机，该风力涡轮机包括位于浮动浮船上的框架，其中，框架构造为直立于浮船上的网格形状的机架，该网格形状的机架在机架中形成有多个矩形或正方形开口，以便接纳相应的可互换的风力涡轮机发电机，该风力涡轮机发电机具有被来风所驱动的相关的驱动螺旋桨；并且其中每个风力涡轮机发电机布置成在机架的后部向上移动并穿过开口朝向机架的前部，如权利要求1的介绍中所呈现的。

还限定了用于在风力发电机架中安装具有相关螺旋桨组的涡轮机的方法，如权利要求15的介绍中所呈现的。

本发明还涉及用于将电能从阵列机架并向下传输至底层甲板的系统以及用于将电能从若干个单元传输到陆地并连接至现有电网的另一系统。本发明申请涉及了作为专利号为341700的挪威专利的进一步发展的新技术。

更具体地，本发明旨在能够使用具有螺旋桨桨叶的涡轮机构型，其中，该螺旋桨桨叶限定了比机架中/穿过机架的矩形开口所能够限定的平面大的旋转平面。

背景技术

海上风力技术正在经历快速的发展。大部分的发展是关于生产安装于站立在海床上或浮动在筒形浮体中的桅杆上的越来越大的涡轮机比如Hywind系统。

尽管如此，本行业中的许多专业人员质疑这种发展并且认为所谓的多转子系统会是更好的解决方法，如所述挪威专利NO341.700中的内容和附图中所示。

如上述挪威专利中所描述的，风力捕捉系统是所谓的多转子系统，在该系统中，具有相关螺旋桨的许多涡轮机以阵列形式安置在以机架中(也被称为帆)。机架中的每个涡轮机位于机架中的近似正方形或三角形开口(透光开口)中，并且漏斗状通风筒使风流逐渐缩小，使得所有风必须经过涡轮机和其自身的涡轮机叶片所在的圆形孔。实际上，这意味着漏斗状通风筒的最大开口比安装有涡轮机的开口大至少30％。机架布置成浮动在海上并安装在一个或更多个浮船上，并且根据NO341700，根据有利的替代方案，三个平行的浮船形成所谓的三体船。机架借助于适合的锚固线(链)(未示出)锚固至海床或填埋场(landfill)。

这是无疑将会有效的系统，但是该系统仍然存在不是特别期望的一些挑战。恰当地设计机架和入口漏斗状通风筒可能是费力的，并且无论设计如何，该系统将导致不期望的较高阻力、即机架的结构上的风力载荷，该载荷又将传至系统的锚固系统。不期望的较高阻力当然还将导致由涡轮机产生能量减少。

发明内容

本公开的第一目的在于能够增加进入机架的前部表面的风场的可以经由涡轮机螺旋桨(叶片)转换成电力生产的比例。

此外，目的在于能够增大涡轮机螺旋桨的旋转平面，而与此同时机架中的开口区域与具有相关螺旋桨的涡轮机保持相同。因此，本发明的目的在于增加螺旋桨的叶片长度。

而且，目的在于提供这样的解决方案：其中，每个螺旋桨叶片比根据第一解决方案的通常将能够插入并且穿过机架中的开口区域的每个螺旋桨叶片更长。

新技术-本发明。

本发明涉及了一种新技术，该技术涉及所述专利NO341700并且相对于该专利进行了进一步的发展，如从所附权利要求1的特征中可以看出。本发明的装置的特征在于，每个涡轮机发电机包括一对或更多对螺旋桨叶片，一对或更多对螺旋桨叶片形成了具有限定涡轮机旋转平面的叶片直径的螺旋桨组，每个螺旋桨组与机架的前侧部间隔开，以通过朝向机架的来风旋转。

该构型的优选解决方案可以在从属权利要求2至14中读到。

通过该发明，由于涡轮机可以被组织在一起使得叶片的旋转平面当从前方被观察时形成了类似于密集密封的球形密封的尽可能最密的密封，因此朝向机架前部的风场的可以用于电力生产的部分变得更大。

通过允许涡轮机互连使得螺旋桨叶片在机架的前方的不同平面中交替地旋转，螺旋桨可以集体地占据来自到来的风场的整体最大能量。因此螺旋桨的旋转平面可以重叠。

根据优选的解决方案，螺旋桨的叶片长度可以被制成比允许叶片被铰接的机架中的开口空间更长，由此每个叶片在插入穿过开口空间期间可以向前枢转。当涡轮机和叶片已经充分穿过开口并从前部伸出时，叶片向后摆动并且可以开始旋转。

根据本发明的方法的特征在于，涡轮机与两对或四对螺旋桨叶片一起使用，并且将螺旋桨叶片对调节成使得螺旋桨叶片沿着所述开口的对角线或斜边定位，并且在此位置处，将具有螺旋桨的涡轮机向前推动穿过孔口，直到螺旋桨已经在超过机架的前部平面的一定距离处的位置到达就位为止。优选的实施方式从权利要求16至23中可读到。

附图说明

图1至图11示出了如下方面：

图1示出了从前方斜向观察的根据本发明的用于风力发电站的机架10。

图2示出了多个具有螺旋桨的涡轮机在阵列机架中的第一优选安装，其中，螺旋桨以最密的球形密封形式布置，其中，螺旋桨梢部彼此几乎完全相邻而不彼此接触。

图3示出了机架的侧视图，其中，四叶式螺旋桨处于被向前引入至其在平面中旋转的操作位置而非机架的前侧部的过程中。

图4示出了与图1对应的侧视图，其中，涡轮机/螺旋桨现在已经到达其完全位置。该图示出了当“相交”的螺旋桨叶片14a、14b与开口空间中的对角线齐平使得涡轮机单元可以被向前推动至使用位置时的机架中的开口。

图5示出了如从前方所看到的两叶片式螺旋桨，还图示了术语-旋转平面30以及螺旋桨叶片的使螺旋桨叶片前进穿过开口的对角线设置。

图6示出了形成最密球形密封的两个相互平行的并且水平的涡轮机列A、B。

图7示出了如从前方所看到的具有涡轮机/螺旋桨的机架，其图示了其中螺旋桨的旋转平面30重叠的构型。

图8示出了具有相对于机架的前部彼此前后交替地定位的螺旋桨的机架的平面图的截面图。

图9示出了相邻螺旋桨与图8中对应移位的侧视图。

图10示出了可以如何悬挂螺旋桨，其中，叶片向前倾斜以便被引导穿过机架中的开口。

图11示出了相应的螺旋桨，该螺旋桨现在被承载在机架的前部上并且叶片向后倾斜至其使用旋转位置。

具体实施方式

现在将对附图进行更详细说明。

图1示出了根据本发明的风力涡轮机机架10，该机架10借助于浮船1、2、3浮动在海13上。因此这三个平行的浮船类似于根据NO341700的浮动解决方案而形成所谓的三体浮船并且借助于适合的锚固线(链)(未示出)锚固至海床或填埋场。底部链优选地附接在中央浮船2的下侧部上的可旋转的转台中，使得整个结构可以逆风旋转。机架直立在浮船上并且被设置成以机架的前部表面11面对风向40以便于涡轮机的操作。每个风力涡轮机12与其相关的螺旋桨14一起安装在机架10中的与所述每个风力涡轮机12相应的光孔20中。螺旋桨14安装至轴15，轴15枢转并由此在涡轮机壳体12的发电机中产生电力。

机架10由竖向塔架16(支架)以及水平的加强件18制成，塔架16和加强件18两者都在空气动力学上设计成对于横过前部面11而经过机架的风产生可能的最小阻力/抵抗力。实际上，每个塔架是由通过用于强化的柱27的桁架系统(参见图3)互连的两个圆形的平行管道16建造的塔架。两个相邻塔架16连接至具有管状形状的水平支柱18以避免当风从前方到来时在机架上的侧向力。这些力会是非常大的并且是完全无法控制的，除非塔架以如此处概述的方式设计。塔架16与撑柱18之间以及塔架16与横向杆27之间的开口(透光开口)20优选地为三角形且特别地为正方形。根据本发明，使用两个(参见图5)或如图1、图2、图3和图4中所示的四个螺旋桨叶片/转子叶片14。

包括螺旋桨14的风力发电机12安装至每个发电机12下方的框架，并且该框架可以附接至位于每个管16或竖向的塔架之间的相应的水平的加强件18。

具有螺旋桨14的涡轮机12设置在阵列中的位于竖向管16与横杆18之间的对应开口20中。每个具有螺旋桨14的涡轮机12固定在框架70中，框架70形成包括横向指引柱72的插口，该横向指引柱72的相反端部延伸，当框架中的涡轮机12被提升至在机架12中(从后部)正确高度时，框架被向前推动。然后，柱72的端部件可以向前方前进。然后可以对螺旋桨叶片进行使用，在具有20米×20米的阵列开口的机架中，每个螺旋桨叶片具有例如16米的长度、也就是说螺旋桨的直径为32米，而没有问题，在塔架中的每个管16的内侧部上形成有水平的狭缝74。当框架被向前推动时，螺旋桨14将位于机架的前部表面的前方。为了实现如所述的重叠，涡轮机被向前推动至在机架的前部上的相应不同位置，并且涡轮机仍然附接至塔架16和侧向杆18。当具有涡轮机的框架被推动就位时，该框架通过适合的锁定方式而被锁定。

根据本发明并如图5中所图示，对于两叶片式螺旋桨，螺旋桨叶片长度适合于机架中的相关开口的对角线。当螺旋桨14被移位穿过开口并被移出机架的前部时，螺旋桨14可以通过风而被旋转，如图4所示。从图2、图3和图4中可以看出，叶片形成具有与正方形中的对角线d或斜边对应的长度(直径)的旋转平面30，该长度因此大于正方形边长k并因此构成了在机架开口内的限制。

图2示出了机架中的涡轮机的优选堆叠。机架10适于使得涡轮机12/螺旋桨14以一个在另一个之上的方式竖向布置。在每一侧上的下一竖向的涡轮机列中，各个涡轮机组以一半螺旋桨直径、即1/2D＝d(半径)竖向地偏移，使得螺旋桨叶片可以旋转(旋转出旋转平面30)到由三个相邻的螺旋桨形状限定的星形形状的空间22中。这种涡轮机的堆叠类似于最密的球体包装。在组装期间，螺旋桨叶片如上面说明的那样沿着开口空间的对角线调节。相似的解决方案在图6中示出，其中，涡轮机以水平地成直线的方式堆叠，其中，每个单独的涡轮机组相对于机架中的下层涡轮机水平地偏移一半的螺旋桨直径。

图3示出了涡轮机的最初安装，即将涡轮机向上提升并且准备好向前推动至图4的位置，如此是螺旋桨的用于电力产生的操作模式。螺旋桨叶片与开口空间中的对角线齐平地对准，使得涡轮机单元可以被向前推入到该空间中。图4示出了“相交”的螺旋桨叶片与正方形开口空间中的两条对角线对准，使得涡轮机单元可以被向前推动至使用位置。

图5示出了关于两叶片式螺旋桨的变型。开口空间22由管道柱16与横梁18限定。浮动的螺旋桨叶片14a、14b沿着正方形中的对角线d被调节并且可以被向前推动至使用位置。

如平面图图8和侧视图图9中所示，涡轮机12相对于机架的前部面11偏移地安装并且向前和向后交替地定位。

因此这些涡轮机12以各自相对于机架的前部表面成一定距离的方式而刚好位于机架前部表面的前方、即以与前部表面11相距距离50或距离52的方式而交替地位于机架前部表面的前方。由此，涡轮机实现了重叠，并且朝向机架10的近乎整个风场40被用于电力生产。图7示出了一个螺旋桨直径为32米的大面积的螺旋桨将覆盖具有为20米×20米的开口的阵列机架。

图10示出了作为以下关系的解决方案的实施方式：其中，螺旋桨直径比孔口空间中的对角线更大/更长，并且螺旋桨不能如先前示例中那样被推动穿过模具的孔口。在此情况下，该解决方案是，将每个螺旋桨叶片铰接在螺旋桨壳体的内侧，由标记17所示。以此方式，使得每个螺旋桨叶片在穿过模具开口时可以向前倾斜。当前进至前侧11时，螺旋桨叶片如图11中所示的那样向后折回并被锁定在此位置中，从而按照预期旋转并产生电力。然后螺旋桨可以重叠并且覆盖朝向机架到来的整个风场(风挡)40。这种解决方案在螺旋桨叶片比所述开口的对角线更长时是有意义的。

此机构可以用于涡轮机/螺旋桨向前折叠以被推动穿过开口20或缩回于后部处例如以用于涡轮机/螺旋桨保养等的情况。当具有相关螺旋桨的涡轮机将从机架移除时，叶片沿着轴线折叠在一起，并且整个单元可以缩回并从开口移除。

如果考虑其中竖向塔架16之间的距离是20米并且竖向管道支承件18之间的距离是20米的机架、即阵列机架，则阵列开口中的从拐角至拐角的对角线(斜边)将为约28米。这意味着，如果具有自身的刚性安装的螺旋桨叶片的涡轮机将被推动穿过机架中的后部透光开口，则涡轮机螺旋桨组可以具有最大直径(约2×半径＝28米)，使得螺旋桨来到机架10的前侧11，以在该前部11的前方旋转并且起作用。这是本申请中所公开的发明细节中的一个细节。

优选实施方式1的讨论

使用距发电机的中心具有长度、例如为13米的长度的转子叶片，即从螺旋桨梢部至反向定向的螺旋桨梢部的螺旋桨直径是26米。当螺旋桨发电机将被提升到位，在此情况下具有四个叶片(其还可以具有两个叶片)的螺旋桨被安置在使得螺旋桨梢部指向机架中的阵列开口的拐角的位置中。当具有如上所述设置到位的螺旋桨梢部的发电机通过位于阵列机架-机架-后方的升降机而被提升到位(如专利No.3,41700)，具有螺旋桨的发电机被推动到阵列开口中并且该发电机被推动远到使得螺旋桨组穿过整个阵列开口并且保持站立在距机架的前部11的一定距离处。这意味着螺旋桨现在可以在距机架的表面/前部表面外的一定距离处自由地旋转，而螺旋桨不接触竖向塔架16或水平撑柱18。因此两个相互邻近的螺旋桨组以在竖向平面和水平平面两者中距塔架16的距离彼此不同、即交替的方式定位在前部11上，以免彼此碰撞。

显然，螺旋桨在涡轮机处于开口的内侧时不能旋转，而这也不是目的。本发明的目的在于使用在使用中提供可能的最大旋转平面的螺旋桨，因为螺旋桨必须以从螺旋桨梢部至反向定向的螺旋桨梢部的方式在机架的前部的前方起作用。如果我们考虑具有100个阵列开口的机架/阵列机架，该机架将典型地具有221米×233米、即51493m²的总风偏转器。每个涡轮机将具有16×16×3.14＝803m²的边缘(porch)。那么，100个涡轮机将具有80,000m²的风区(windfall)，但是涡轮机叶片将重叠，使得净风区将是51493m²+2800m²(这是螺旋桨在机架的侧部上以及顶部和下部上向塔架外延伸的区域)。在此示例中，将是54293m²。

如果螺旋桨叶片较短，使得螺旋桨叶片不会在旋转期间重叠，则在螺旋桨之间将产生不能用于能量生产的相对较大的风场。这种非生产性风场在许多情况下将占据可用于电能生产的总生产性风场的超过25％。通过本发明的解决方案，这种非生产性风场的产生通过以下解决方案被完全消除：使图4中的圆形螺旋桨平面30重叠，以及将螺旋桨12/涡轮机14定位成类似于密封球密封中的相似球体而彼此“相邻”。

根据本发明，此问题通过以下方式已经解决，使得生产性风场可以增加：

可选方案2：图2中所示。

竖向的阵列开口可以在高度方向上相对于彼此移位50％。此处，螺旋桨与根据所述挪威专利相比基本上更密集，并且非生产性风场已经大致变小。图2和图6示出，每个螺旋桨叶片的外部部分将移动-旋转-到两个相邻的旋转螺旋桨叶片之间的三角形空间22(图2)中而不彼此接触。每个具有自身的叶片的螺旋桨组利用螺旋桨的旋转平面以类似于最密集的球堆积方式定位。

可选方案3：图6中所示。

在此替代方案3中，所有阵列开口水平地并排安置而无任何相互高度偏移。机架中的螺旋桨组14安置成使得叶片如图2和图6示出的那样刚好彼此不接触，即相关的旋转圆不会接触或彼此接触。

在城市中，每隔一列中的安装有螺旋桨的发电机与竖向塔架中的一个塔架相邻地安装。然后将会得到涡轮机非常密集的堆积，并且非生产性风场将以如可选方案2中相同的方式减小。替代性方案3相对于选项2的优势在于，通过适当的规划可以使机架的前部平面或表面的任一侧上的几乎一半的螺旋桨扫掠到机架的竖向侧向塔架的外部。这将在机架的外边缘的外部产生相当大的额外风区并且导致明显增加的能量生产，而无需在任何很大程度上增加发电站的成本。在许多方式下，不受限制的额外风挡用于能量生产。

尽管根据可选方案1的解决方案会是最简单的纯结构化的并且因此是经济的，另外两个解决方案2和3也将按照预期发挥作用。

阵列机架中的内部能量传输

这会是具有挑战性的，并且首先，建立用于将电能从阵列机架中的涡轮机传输并向下传输至发电站甲板以便进一步传输至陆地的常规系统是非常昂贵的。

当然，该挑战将利用来自每个涡轮机的传统铜电缆解决。然而，因为涡轮机以相对较低的电压生产较多的电流，因此电缆中将容易发生较大的电压损失，并且，将常规电缆定尺寸成使得电压损失及随后的能量损失不会发生将会是非常昂贵的。

因此，在根据本发明的阵列机架中，将电能从机架中的涡轮机传输并向下传输至发电站甲板并且进一步传输至转换设备和/或变压器以以下方式解决：

首先将绝缘管道优选地安装在塔架的内侧。绝缘管道从每个涡轮机延伸或可能从每个阵列开口且向下延伸至甲板并进一步延伸至设备或变压器。然后将铝制导轨优选地作为圆筒状件安装在管道的内侧。这些铝制异型件现在是导体，并且因为这些铝制异型件设计简单并且便宜，因此其可以容易地设计成具有完全防止从涡轮机并且至转换设备的电压下降和能量损失的尺寸。

当然，还将能够例如在塔架的内侧并且进一步至转换设备/变压器仅使用导电的导轨、优选地为铝制导轨、优选地为具有筒形轮廓的导轨，其中，导轨将仅是点绝缘的。当将要使用具有将与本专利申请相关的长度的电源板时，如果要避免导轨的接合处的电压和电力损失，那么对导轨的接合可能具有挑战性。当然可以使用普通的钉子(staple)，但是这并非满意的解决方案。

根据本发明的优选解决方案是，使用筒形异型件、优选地为铝制的异型件(但是也可以使用其他材料)。冰制异型件例如可以具有20米的长度。每个杆在一个端部处具有外部螺纹并且在另一端部处具有内部螺纹。然后可以将异型件放在在一起进行覆盖并且得到这些异型件之间的非常良好的电连接。还可以想象具有仅包括内部螺纹的异型件和仅包括外部螺纹的异型件并且然后将其穿插(shot)在一起。为了进一步改仅异型件之间的电接触，可以在将两个异型件封住的接合部中另外使用额外的螺母。

涡轮机解决方案的选择

现今，在大部分风力涡轮机中使用交流发电机。这是在风力涡轮机的“腹部”(stomach)中运行非常良好的可靠的并且被充分验证的解决方案。但是可以知道，随着将生产电流的风力涡轮机越来越远地移出陆地变得越来越普遍，有必要将在海上生产的交流电流(AC)转换成DC(DC)，以避免与电力传输至陆地有关的巨大的能量损失。这是在自身的平台上完成的并且是非常昂贵的过程。

当具有如在阵列机架中的彼此相邻的许多涡轮机，可以使用非常简单且非常节省成本的另一技术。

所有涡轮机彼此串联连接。如果使用较高电压的DC涡轮机、例如每个涡轮机具有6000伏的电压，并且将100个这种涡轮机连接在阵列机架中，则将具有针对600,000伏的电压的直流电流，可以跨越较长的距离以最小的能量损失将该直流电流直接发送至陆地。正如所述的，将避免传输AC然后在其被传送至岸上之前将其转换成DC的昂贵过程。

但是还可以获得与阵列机架中的电力生产有关的非常明显的成本节约。

用于将来自在场区中组装的若干个浮动风力涡轮机的能源输出至陆地的物流解决方案。

如果风力发电站位于距陆地和现有电网的某一距离时，则将来自常规风电场的电能输送至陆地以便连接至现有电网通常是昂贵并且复杂的技术。

必须将电压转变成具有至少132千伏的高电压。这种解决方案实际上不可能通过常规风力涡轮机来技术性地实现，无论这些常规风力涡轮机固定或安装在浮动型Hywind上与否。因而，该解决方案将建造自身的用于电流从AC至DC的转变和可能的整流的平台。这是非常昂贵的解决方案。

在本发明申请和之前的专利、即专利No.341700中描述的浮动风力发电站使得可以发现用于使电能到达陆地的其它的并且更简单且更便宜的解决方案。

如果希望将电流以DC电流到达陆地，则在发电站的甲板上和船体(hull)中具有用于变压器、转换设备两者以及尽可能将电流从AC整流为DC的足够空间。

因此可以对来自发电站上的每个涡轮机的电力进行准备并且将电力经由转座和转台在单独的电缆中传输到岸上。在许多情况下，这将是昂贵的解决方案，这是由于将具有这种尺寸高电压电缆埋在海床上是非常昂贵的方法。因此，更便宜且更简单的解决方案是，将来自若干个漂浮的发电站的电力聚集在电缆中，然后将电力输送至岸上并将该电力连接至现有电网。

根据本发明，这以以下方式解决。首先，将浮动发电站安置在场地的中央。然后该发电站成为中央发电站。然后围绕该发电站安置若干个发电站、在本发明申请中称为“卫星”站，例如为4个。然后在这个场地中可以设有总共5个生产电能的发电站。

由“卫星”站生产的电能经由转台和转座连接至中央发电站。在中央发电站的内部，来自所有“卫星”站的能量和由中央发电站产生的能量互连。现在，可以将来自所有发电站的所有电流尽可能地转变成所期望的电压，并且，如果想要电流以直流电流/DC到达陆地，则还可以可选地使电流流动通过整流器。随着来自“卫星”站的电力进入中央发电站，来自所有发电站的电力(电能)现在通过相同的转台和回转台而被输出并且较早地到达岸上并在高压电缆中被连接至中央电网。

通过此技术，因此可以聚集和处理来自多个浮动风力涡轮机的电能，并且使电能在高压电缆中到达陆地，而无需建造这些浮动风力涡轮机自身的用于互连以及对DC电流的转变和可能的整流的昂贵平台。

如果将DC涡轮机如上面所述的那样串联连接并且将来自若干个浮动风力涡轮机的能量聚集在一个发电站中并将DC电流发送至陆地，则也可以使用类似的技术。

支撑阵列机架。

在侧向加强阵列排列可能具有挑战性。这可以通过在机架的顶部上/机架上使用两个大型桁架来解决，每个桁架用于每个塔架管柱。

Claims (24)

1.一种风力涡轮机，所述风力涡轮机包括位于浮动的浮船(1、2、3)上的框架，其中，所述框架构造为直立于所述浮船(1、2、3)上的格子形状的机架(10)，格子形状的所述机架(10)在所述机架(10)中形成多个矩形或正方形开口，以用于接纳相应的可互换的风力涡轮机发电机(12)，所述风力涡轮机发电机(12)具有被来风(40)所驱动的相关的驱动螺旋桨(14)，每个风力涡轮机发电机(12)布置成在所述机架(10)的后部向上移动并穿过所述矩形或正方形开口朝向所述机架的前部面(11)，其特征在于，

每个风力涡轮机发电机(12)包括形成螺旋桨(14)的一对或更多对螺旋桨叶片(14a、14b)，所述螺旋桨(14)具有限定涡轮机的旋转平面(30)的叶片直径，

每个螺旋桨(14)布置在距所述机架(10)的前部面(11)的一定距离处，以被朝向所述机架(10)的所述来风(40)旋转。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述螺旋桨的直径近似等于所述矩形或正方形开口(20)的对角线(d)。

3.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述螺旋桨的直径比所述矩形或正方形开口(20)的对角线(d)更长。

4.根据权利要求3所述的风力涡轮机，其特征在于，每个螺旋桨叶片(14a、14b)邻近于螺旋桨壳体(19)在铰接部处铰接，以在所述螺旋桨叶片(14a、14b)向前和向后倾斜的位置与所述螺旋桨叶片的展开的使用位置之间转换。

5.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其特征在于，在每对螺旋桨叶片(14a、14b)比所述矩形或正方形开口的所述对角线(d)的相应长度更长的情况下，所述螺旋桨叶片被铰接成在插入到所述矩形或正方形开口中期间穿过所述矩形或正方形开口。

6.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，每个涡轮机包括两对或四对螺旋桨叶片(14a、14b)。

7.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，较小的所述框架限定正方形透光孔并且使用具有两个或四个螺旋桨(14)的风力涡轮机发电机(12)，从螺旋桨叶片的端部梢部至反向定向的螺旋桨叶片的梢部的距离、即圆形的旋转平面的直径与所述正方形透光孔的对角线或斜边对应，使得所述螺旋桨能够穿过所述框架并前进至所述机架(10)的前部面(11)并且以所述螺旋桨的圆形的旋转平面(30)旋转，圆形的所述旋转平面(30)具有的直径大于限定所述机架(10)的相邻的柱/管(16、18)之间的距离。

8.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机发电机以竖向列和水平列安装在所述机架中，并且呈竖向列的所述风力涡轮机发电机以类似于密集堆积球的形状的方式相对于最近列中的相邻列的风力涡轮机发电机以不同高度交替地布置，以得到所述风力涡轮机的较密集堆积，使得每个螺旋桨叶片能够移动-旋转-进入到两个相邻的旋转的螺旋桨叶片之间的三角形空间(22)中并且不彼此接触。

9.根据权利要求8所述的风力涡轮机，其特征在于，在所述机架的竖向视图中观察，所述风力涡轮机发电机安装在相互平行的列中，其中，涡轮机螺旋桨的所述旋转平面(30)接近于相邻的螺旋桨的旋转平面(30)，下一涡轮机列(A)以相应的¹/₂螺旋桨直径侧向地偏移，使得每个螺旋桨叶片能够移动-旋转-进入到两个相邻的旋转的螺旋桨叶片之间的三角形空间(22)中并且不彼此接触。

10.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机发电机(12)交替地布置在距所述机架(10)的前部面的不同距离处，使得所述螺旋桨(14)形成的平行于所述机架的所述前部面(11)的圆形的旋转平面(30)彼此重叠。

11.根据权利要求7所述的风力涡轮机，其特征在于，在水平或竖向的列中的每隔一个风力涡轮机发电机以距所述前部面(11)成第一距离(50)的方式设置，而在所述列中的每个相邻风力涡轮机发电机(12)布置在距所述前部面(11)的第二距离(52)处。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的风力涡轮机，其特征在于，所述机架中的涡轮机中产生的能量借助于安置在绝缘管道中的金属的导轨向下传输至变压器和转换设备。

13.根据权利要求12所述的风力涡轮机，其特征在于，所述导轨设计为铝制的筒形异型件，这些部分借助于“凸形和凹形联接件”旋拧在一起。

14.根据权利要求1至11中的一项所述的风力涡轮机，其特征在于，若干个所述风力涡轮机位于包括中央发电站和围绕所述中央发电站的若干个“卫星”站的风电场中，其中，来自所述“卫星”站的电力经由所述“卫星”站自身的电缆通过位于所述中央发电站的转台上的转座被传输到所述中央发电站上并且进一步连接、转换、转变至所期望标准，然后通过与来自所述“卫星”站的电流在该电力被输送至所述中央发电站时所经过的所述转座和所述转台相同的所述转座和所述转台被传送至陆地。

15.根据权利要求12所述的风力涡轮机，其特征在于，所述导轨为铝制导轨。

16.根据权利要求13所述的风力涡轮机，其特征在于，所述部分借助于“凸形和凹形联接件并且利用围封每个接头的螺母”旋拧在一起。

17.一种用于在风力涡轮机中安装具有螺旋桨的涡轮机的方法，其中，风力发电站包括位于浮动的浮船(1、2、3)上的框架，其中，所述框架构造为直立于所述浮船(1、2、3)上的格子形状的机架(10)，格子形状的所述机架(10)在所述机架(10)中形成多个矩形或正方形开口，以用于接纳相应的可互换的风力涡轮机发电机(12)，所述风力涡轮机发电机(12)具有被来风(40)所驱动的相关的驱动螺旋桨(14)，并且每个风力涡轮机发电机(12)适于在所述机架(10)的后部向上并穿过所述矩形或正方形开口朝向所述机架的前部面(11)移动，其特征在于，

涡轮机与两对或四对螺旋桨叶片(14a、14b)一起使用并且螺旋桨叶片对被调节成沿着所述矩形或正方形开口(20)的对角线或斜边布置；在此位置中，将具有螺旋桨的所述风力涡轮机向前推动穿过所述矩形或正方形开口，直到所述螺旋桨已经在超出所述机架(10)的前部面(11)的一定距离处的用于旋转性质的位置中就位。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，使用螺旋桨叶片，其中，所述螺旋桨的直径比所述矩形或正方形开口(20)的所述对角线(d)更长。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，每个螺旋桨叶片(14a、14b)绕邻近于螺旋桨壳体(19)的铰接部摆动，以被推进或缩回成穿过所述矩形或正方形开口并在涡轮机/螺旋桨被引导至涡轮机/螺旋桨的超过所述机架的所述前部面(11)的位置之后占据展开的使用位置。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述铰接部在每对螺旋桨叶片(14a、14b)比模具开口中的所述对角线(d)的相应长度更长的情况下使用。

21.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述风力涡轮机与两对或四对螺旋桨叶片(14a、14b)一起使用。

22.根据权利要求17至20中的一项所述的方法，其特征在于，所述风力涡轮机发电机以竖向列和水平列安装在所述机架中，并且呈所述竖向列的所述风力涡轮机以类似于密集堆积球的形状的方式通过相对于最近列中的相邻列的风力涡轮机发电机以不同高度布置而交替地布置，以得到所述风力涡轮机的较密集堆积，使得每个螺旋桨叶片能够移动-旋转-进入到两个相邻的旋转的螺旋桨叶片之间的三角形空间(22)中并且不彼此接触。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，在所述机架的竖向视图中观察，所述风力涡轮机发电机安装在相互平行的列中，其中，涡轮机螺旋桨的旋转平面(30)接近于相邻的螺旋桨的旋转平面(30)，下一涡轮机列(A)以相应的¹/₂螺旋桨直径横向地偏移，使得每个螺旋桨叶片能够移动-旋转-进入到两个相邻的旋转的螺旋桨叶片之间的三角形空间(22)中并且不彼此接触。

24.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述风力涡轮机发电机(12)交替地布置在距所述机架(10)的前部面(11)的不同距离处，使得所述螺旋桨(14)的圆形的旋转平面(30)平行于机架的前部面(11)而彼此重叠。