ES2232285B1 - Aerogenerador flotante en el agua. - Google Patents

Abstract

Aerogenerador flotante en el agua, constituido por un aerogenerador convencional (9), con un fuste (1) que sobresale de la superficie del agua, que presenta una parte sumergida a modo de fuste invertido (3), que dispone de un conjunto de flotadores (4) que evitan el hundimiento y con una línea de flotación en la base del fuste (10), presentando en torno a dicha línea de flotación o base del fuste aéreo (10) unos medios de sujeción de la misma, que establecen el eje de giro en la propia base, y unos medios que evitan el movimiento oscilatorio del aerogenerador en torno a la base (10).

Description

Aerogenerador flotante en el agua.

La presente invención se refiere a un aerogenerador que presenta la particularidad de que su instalación no se efectúa, como sus equivalentes convencionales sobre una cimentación en tierra firme, sino que por el contrario se instala flotando en el agua, próximo o lejos de la costa, y dispone de unos medios de sujeción fija viable técnica y económicamente para cualquier profundidad.

Las energías renovables y especialmente la eólica ha experimentado un importante desarrollo en los últimos años, especialmente en lo que se refiere a las tecnologías de aerogeneradores en tierra. Ahora bien, la fuerza del viento suele ser mayor en zonas próximas a la costa y en el mar, donde no existen accidentes del terreno que corten la acción del viento, siendo por tanto éste un lugar idóneo para la instalación de generadores eólicos.

A día de hoy, los principales problemas que presentan las instalaciones eólicas flotantes radican en aspectos que no están relacionados con las turbinas en sí, si no con los sistemas de instalación, cimentación, soporte y mantenimiento.

Actualmente, la cimentación fija de estas instalaciones eólicas y de otras análogas situadas en zonas profundas se realiza de varias formas: asientos por gravedad, mediante anclajes de hormigón o de acero, pilotes, trípodes, o instalaciones similares.

La característica común de estos sistemas es que sólo se pueden emplear de manera rentable para la instalación de aerogeneradores en emplazamientos donde la profundidad no supere los 25 m.

Por todo ello, se ha visto la necesidad de desarrollar un sistema de sujeción fija para los aerogeneradores instalados flotando, que sirva para cualquier profundidad.

En los métodos descritos en el estado de la técnica actual, la manera de evitar los desplazamientos del aerogenerador en el plano horizontal, el hundimiento, y el vuelco, es mediante fundaciones.

En la presente invención, se diferencian tres sistemas distintos.

Así, para evitar los desplazamientos laterales se dispone una serie de boyas perimetrales a nivel de la superficie que tiran radialmente del fuste del aerogenerador, manteniendo en todo momento el aerogenerador en la misma posición. Dichas boyas se anclan al fondo por los métodos convencionales, como pueden ser fondeos sujetos con catenarias y/o tirantes. Este sistema traslada el eje de giro al nivel de la superficie, por lo que el par de vuelco que aparece se reduce notablemente, siendo similar al de un aerogenerador en tierra.

Para evitar el vuelco, disponemos de una estructura sumergida solidaria con el fuste a modo de "fuste invertido", cuya función es la de ejercer palanca bajo el agua. Asimismo, con el fin de inmovilizar el punto inferior de la citada estructura sumergida se emplea un único fondeo central, que puede ser un simple peso o sistema de succión o un ancla; o bien mediante sujeción a varios fondeos externos, que pueden ser los mismos que los empleados para las boyas perimetrales.

Finalmente, para evitar el hundimiento, se dispone de un flotador sumergido.

Estas y otras características de la presente invención se comprenderán más fácilmente con ayuda de la descripción siguiente realizada en base a un ejemplo práctico de realización; esta descripción se efectúa en base a los dibujos de los planos anexos, en los que:

La figura 1 muestra una vista en alzado de un aerogenerador flotante en el agua conforme a la presente invención.

La figura 2 se corresponde con una vista en planta de la instalación anterior.

En un este ejemplo de realización, según se muestra en la figura 1, el aerogenerador flotante en el agua se compone de un aerogenerador convencional (9) con un fuste (1) sobre la superficie del agua y una parte sumergida, que a su vez consta de una estructura a modo de fuste invertido (3) y un sistema de flotación (4), que evita el hundimiento, con la línea de flotación del conjunto establecida en su base (10) o zona intermedia en la que el fuste alcanza su sección mayor según un diseño convencional.

Los desplazamientos laterales del fuste se evitan situando diversas boyas perimetrales (2) que se anclan al fondo mediante fondeos (7) sujetos con catenarias (8) que se tensan mediante cabestrantes, según se muestra en la figura 2. Con esta disposición el eje de giro o de volteo del fuste se sitúa en la base (10).

Para evitar el giro o volteo se fija mediante un tubo armado con cable (5), que discurre por el interior de la estructura sumergida, que se tensa en un fondeo central (6) sobredimensionado en un extremo y en el flotador (4) en el opuesto. La función de dicho tubo armado (5) es la de reducir el movimiento oscilatorio de la plataforma, al mantener fijo el punto inferior de la estructura sumergida (3).

El dimensionado del sistema de flotación (4) se realiza de manera que asegure en todo momento la tensión del cable que arma el tubo (5).

La sencillez del método de sujeción del aerogenerador flotante en el agua desarrollado facilita la instalación de los mismos en el caso de parques eólicos flotantes; ya que los fondeos (7) y/o boyas (2) pueden ser comunes a varias máquinas; con los consiguientes ahorros que esto supone.

Claims (5)

1. Aerogenerador flotante en el agua, que comprende un aerogenerador convencional (9), con un fuste (1) que sobresale de la superficie del agua, caracterizado porque dicho fuste (1) se une a una estructura sumergida a modo de fuste invertido (3), que en una zona intermedia dispone de un conjunto de flotadores (4) que evitan el hundimiento y con una línea de flotación aproximadamente en la base (10) del fuste aéreo (1), presentando en entorno a dicha línea de flotación unos medios de sujeción de la misma, que establecen el eje de giro en la propia base, y unos medios que evitan el movimiento oscilatorio del aerogenerador en torno a la base (10).

2. Aerogenerador flotante en el agua, según la reivindicación 1, caracterizado porque medios de sujeción de la base (10), que sitúan el eje de giro en la misma, están constituidos por un conjunto de boyas perimetrales (2) que ejercen tensión radialmente a dicha base (10), que se sujetan mediante fondeos (7).

3. Aerogenerador flotante en el agua, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el punto inferior de la estructura sumergida (3) se fija mediante un tubo armado con cable (5), que se tensa entre un fondeo central (6) sobredimensionado en un extremo y el flotador (4) situado en la estructura sumergida (3) o bien con amarres externos, evitando con ello el giro y balanceo del conjunto del fuste.

4. Aerogenerador flotante en el agua, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el conjunto de flotadores (4) está calculado para mantener la base (10) al nivel del agua y en su caso, proporcionar la tensión adicional necesaria al cable guía del tubo armado (5).

5. Aerogenerador flotante en el agua, según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque fondeos (7) y/o boyas perimetrales (2) se comparten con otros aerogeneradores dentro de un parque eólico flotante.