KR102108601B1 - 복수의 터빈을 갖는 수중 발전소 - Google Patents

복수의 터빈을 갖는 수중 발전소 Download PDF

Info

Publication number
KR102108601B1
KR102108601B1 KR1020157036541A KR20157036541A KR102108601B1 KR 102108601 B1 KR102108601 B1 KR 102108601B1 KR 1020157036541 A KR1020157036541 A KR 1020157036541A KR 20157036541 A KR20157036541 A KR 20157036541A KR 102108601 B1 KR102108601 B1 KR 102108601B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
turbine
vehicle
wing
turbines
power plant
Prior art date
Application number
KR1020157036541A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160015279A (ko
Inventor
패트릭 페터슨
Original Assignee
미네스토 에이비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미네스토 에이비 filed Critical 미네스토 에이비
Publication of KR20160015279A publication Critical patent/KR20160015279A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102108601B1 publication Critical patent/KR102108601B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/022—Tethered aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/60—Tethered aircraft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/22—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the flow of water resulting from wave movements to drive a motor or turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/061—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D5/00—Other wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/917—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure attached to cables
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/917—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure attached to cables
    • F05B2240/9174—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure attached to cables of kite type with a turbine and a flying pattern
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/101—Purpose of the control system to control rotational speed (n)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/11—Purpose of the control system to maintain desired vehicle trajectory parameters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y02E10/28—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

본 발명은 전력을 생산하기 위한 수중 발전소(1)와 관련 있다. 수중 발전소(1)는 구조 및 적어도 하나의 날개(4)를 포함하는 차량(3)을 포함한다. 차량(3)은 적어도 하나의 사슬(5)에 의해서 구조(2)에 확보되도록 배치된다. 차량(3)은 날개(4)를 지나는 유체 흐름에 의해 기 설정된 궤도로 움직이도록 배치된다. 수중 발전소(1)는 차량(3)의 날개(4)에 부착되도록 배치된 적어도 제1 터빈(6), 제2 터빈(8) 및 제3 터빈(10)을 포함한다. 제1 터빈(6)은 제1 발전기(12)에 연결되고, 제2 터빈(8)은 제2 발전기(13)에 연결되고, 제3 터빈(10)은 제3 발전기(14)에 연결된다. 제1 터빈(6), 제2 터빈(8) 및 제3 터빈(10) 중 적어도 하나는 차량(3)에 날개(4)의 상면(15)에 부착되고, 제1 터빈(6), 제2 터빈(8) 및 제3 터빈(10) 중 적어도 하나는 날개(4)의 바닥면(16)에 부착된다. 상기 제1 발전기(12), 제2 발전기(13) 및 제3 발전기(14)는 토크 제어에 의해 각각의 제1, 제2 및 제3 터빈(6, 8, 10)에 가해지는 다른 유체 동역학적 압력을 생산할 수 있도록 배치된다.

Description

복수의 터빈을 갖는 수중 발전소 {SUBMERSIBLE POWER PLANT HAVING MULTIPLE TURBINES}
본 발명은 전력을 생산하기 위한 수중 발전소와 관련 있다. 발전소는 구조 및 적어도 하나의 날개를 포함하는 차량을 포함한다. 차량은 적어도 하나의 사슬에 의해서 구조에 확보되도록 배치된다. 차량은 날개를 지나는 유체 흐름에 의해 기 설정된 궤도로 움직이도록 배치된다. 발전소는 차량의 날개에 부착되도록 배치된 적어도 제1 터빈, 제2 터빈 및 제3 터빈을 포함한다. 제1 터빈은 제1 발전기에 연결되고 제2 터빈은 제2 발전기에 연결되고 제3 터빈은 제3 발전기에 연결된다.
전력을 생산하기 위한 수중 발전소는 기술분야에 공지되어있다. 예를 들어 EP 1816345를 보라. EP 1816345에서 수중 발전소는 구조에 부착되고 궤도를 따라 움직이고 조류에 의해 구동된다. EP 1816345에서 수중 발전소는 제어 표면을 이용하여 수중 발전소를 제어하는 제어 시스템을 이용하여 기 설정된 궤도를 따라 조타된다.
제어 표면은 마모에 취약하고 그리하여 빈번한 정비를 요구하는 다수의 가동부 및 관련된 제어 및 구동 시스템을 필요로 한다. 이것은 수중 발전소의 정비 비용을 증가시키고 발전소가 동력을 생산할 수 있는 시간을 감소시킨다.
따라서 개선된 수중 발전소를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 목적은 앞서 언급한 문제들이 부분적으로 회피되는 독창적인 수중 발전소를 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 1항의 특징부의 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 다른 목적은 비행 날개를 포함하는 수중 발전소 좌 방법을 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 11항의 특징부의 특징에 의해 달성된다.
본 발명은 전력을 생산하기 위한 수중 발전소와 관련 있다. 발전소는 구조 및 적어도 하나의 날개를 포함하는 차량을 포함한다. 차량은 적어도 하나의 사슬에 의해서 구조에 확보되도록 배치된다. 차량은 날개를 지나는 유체 흐름에 의해 기 설정된 궤도로 움직이도록 배치된다. 발전소는 차량의 날개에 부착되도록 배치된 적어도 제1 터빈, 제2 터빈 및 제3 터빈을 포함한다. 제1 터빈은 제1 발전기에 연결되고, 제2 터빈은 제2 발전기에 연결되고, 제3 터빈은 제3 발전기에 연결된다.
제1 터빈, 제2 터빈 및 제3 터빈 중 적어도 하나는 차량에 날개의 상면에 부착되고, 제1 터빈, 제2 터빈 및 제3 터빈 중 적어도 하나는 날개의 바닥면에 부착된다. 상기 제1 발전기, 제2 발전기 및 제3 발전기는 토크 제어에 의해 각각의 제1, 제2 및 제3 터빈에 가해지는 다른 유체 동역학적 압력을 생산할 수 있도록 배치된다. 본 발명의 장점은 토크 제어를 이용함으로써, 다른 터빈에, 예를 들어, 제1 터빈, 제2 터빈 및 제3 터빈에, 다른 역-토크를 적용하여 그들이 다른 회전 속도를 회전할 수 있도록 하는 것이 가능하다는 것이다.
터빈은 따라서 토크-제어된다. 발전기/모터, 및 그 후에, 터빈의 토크 제어는 날개에 제어 가능한 항력을 유발하는 것을 가능하게한다. 터빈들이 날개의 중심으로부터 다른 거리에 위치해있기 때문에, 그들의 조합된 항력은 편주(yaw)와 높이(pitch) 모두에서 지향성이다. 이 터빈들의 지능적인 제어와 함께 날개의 움직임에 영향을 줄 수 있고 그리하여 부분적으로 또는 완전히 제어 표면을 대체할 수 있다. 터빈들의 토크를 관리하는 지능적인 제어 시스템은 날개의 방향 및 위치에 관한 정보에 따라 행동한다. 발전기/모터의 토크-제어는 산업에서 흔히 사용 가능한 브레이크 기능(break functionality)과 함께 서보 드라이버(servo driver)에 의해 생성된다.
제1, 제2 및 제3 터빈 각각에 적용되는 다른 역-토크는 유체에 의해 상기 제1 터빈, 제2 터빈 및 제3 터빈에 가해지는, 차량이 앞뒤로 흔들리거나 한쪽으로 기우뚱해지도록 야기하는 다른 유체 동역학적 압력에 의해 차량에 가해지는 병진적인 및/또는 회전적인 힘을 야기한다. 다른 압력이 한 개 또는 두 개 이상의 터빈들에 가해질 수 있다. 이 효과는 방향타(rudder) 같은 추가적인 제어 표면의 필요를 제거한다. 방향타를 제어하는 서보와 함께 방향타 같은 가동부를 제거하는 것은 발전소의 견고성을 증가시킨다. 수중 발전소는 날개 멀리 아래의 부착점을 사슬에 주기 위해 전면 및 후면 스트럿(strut)을 대안적으로 이용할 수 있다. 이것은 높이 불안정성 및 유체 정역학적 불균형의 효과를 감소시킨다. 이것은 여러 파트 및 다수의 결합을 포함하는 시스템이고 그러므로 상대적으로 설계하고 제조하기 복잡하여 수중 발전소의 비용을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 스트럿은 더 이상 필요하지 않고, 이는 발전소의 복잡성을 감소시킨다. 본 발명은 또한 사슬 결합을 날개로 또는 날개에 가갑게 설치된 결합 배열로 움직이는 것을 가능하게 한다.
나아가, 적어도 3개의 터빈을 이용함으로써, 각각의 터빈은 오직 한 개의 터빈이 사용되었을 때보다 작게 만들어질 수 있다. 이것은 각각의 터빈 및 발전기의 감소된 동력 때문에 각각의 터빈 및 발전기 조합의 제어가 쉬워지는 것을 이끈다. 이것은 동력 제어 전자 장치가 설계하기 쉬워지는 것을 의미한다. 작은 터빈을 갖는 것은 또한 발전기 및 그들의 동력 제어 전자 장치의 냉각을 단순화하고, 감소된 전체 중량, 더 분포된 기계적 부하 를 이끌고 구조적 설계 용이하게 한다.
높이 및/또는 편주를 제어하기 위하여 다른 터빈에 다른 역-토크를 적용할 수 있게되는 것의 추가 장점은 그것의 기 설정된 궤도에서의 차량의 위치에 따른 높이 및/또는 편주를 역동적으로 제어할 수 있다는 것이다. 이것은 각각의 발전기의 동력 출력 및 차량의 조타를 최적화할 수 있게 한다.
적어도 제1, 제2 및 제3 터빈은 전력을 생산하기 위한 터빈 기능 및 차량을 앞으로 또는 뒤로 나아가게 하기 위한 추진 기능을 갖는다. 제1, 제2 및 제3 발전기 중 적어도 하나에 의해 생산되는 추진 기능은 그것을 앞으로 또는 역으로 실행하도록 발전기에 적용되는 동력에 의해 실행된다.
터빈을 모터로 사용할 수 있는 것, 예를 들어 각각의 발전기를 앞 방향으로 실행하는 것의 이점은 기능이 전력을 생산하는 것으로 전환되는 기 설정된 궤도를 따르는 발전소의 움직임을 시작하기 쉽다는 것이다. 유지보수가 필요할 때 차량을 표면으로 움직이는 것 또한 가능하다. 이것의 장점은 차량이 설치 또는 유지보수 이후에 표면으로부터 작동 깊이 아래로 움직여질 수 있다는 것이다. 추진 기능의 또 다른 장점은 오작동, 정비를 위한 표면 도달의 경우에 구조 또는 수중 발전소의 부력 제어를 위한 추가적인 시스템의 필요가 줄어든다는 것이다. 이것은 이제 터빈을 엔진으로 이용함으로써 달성될 수 있다. 이 작동은 작동 가능한 3개 또는 4개 이상의 터빈과 함께 수행된다.
발전소는 3보다 큰 홀수개의 터빈을 포함할 수 있고, 차량에 차량의 바닥면에 부착되는 터빈의 개수보다 차량에 날개의 상면에 부착되는 터빈의 개수가 한 개 더 많다. 발전소는 3 보다 큰 홀수개의 터빈을 포함할 수 있고, 차량에 차량의 바닥면에 부착되는 터빈의 개수보다 차량에 날개의 상면에 부착되는 터빈의 개수가 한 개 더 적다. 발전소는 나머지 터빈들보다 큰 로터 직경을 갖는 적어도 하나의 터빈을 포함할 수 있다.
발전소는 2보다 큰 짝수개의 터빈을 포함할 수 있고, 차량에 날개의 바닥면에 부착된 터빈의 개수와 차량에 날개의 상면에 부착된 터빈의 개수가 동일하다. 발전소는 2보다 큰 짝수개의 터빈을 포함할 수 있고, 차량에 날개의 바닥면에 보다 차량에 날개의 상면에 더 많은 터빈이 부착되어있거나 차량에 날개의 상면에 보다 차량에 날개의 바닥면에 더 많은 터빈이 부착된다.
3개 이상의 터빈 및 발전기를 가짐으로써, 설사 하나의 터빈 및 발전기가 오작동하더라도 발전 및 추진 기능이 계속될 수 있다는 점에서 발전이 더 많이 만들어진다.
한 개의 터빈이 날개의 바닥면에 날개의 질량 중심에 부착되지 않았을 때, 사슬은 차량의 날개의 결합에 부착됨으로써 차량에 부착된다. 사슬이 부착될 수 있는 어떠한 스트럿도 갖지 않음으로써 사슬을 차량의 날개에 직접 부착하는 것이 가능하다. 이것은 날개 아래의 스트럿의 연장과 동일한 물 위의 높이로 차량을 들어올릴 필요가 없어짐에 따라 발전소의 설치 및 유지 보수를 쉽게 한다. 연장은 대략 날개의 폭 정도일 수 있다. 본 발명은 차량이 수면 위로 짧은 거리만 들어올려지는 것을 고려하여 차량과 사슬 간의 결합은 수면 근처 또는 수면에 있다. 차량이 수면에 머무르고 잠수부가 차량의 날개로부터 사슬을 분리할 수 있도록 차량을 들어올리는 것 또한 가능하다.
한 개의 터빈이 날개의 바닥면에 날개의 질량 중심에 부착되었을 때, 사슬은 상기 터빈이 부착된 나셀(nacelle) 내의 결합에 부착됨으로써 차량에 부착될 수 있다. 이것은 스트럿을 갖지 않는 것의 장점을 취하면서도 터빈의 다른 구성을 허락한다.
발전소는 적어도 하나의 고정된 수동 제어 표면을 포함할 수 있다. 차량이 선회 후 옆 또는 차량의 운행 방향과 비고했을 때 잘못 정렬되는 다른 방향으로 표류하지 않고 적절하게 바로잡아지기 위해서, 발전소의 차량은 수동 제어 표면을 가질 수 있다. 수동 제어 표면은 날개의 상면 또는 바닥면 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두로 연장되는 지느러미 형태일 수 있다. 수동 제어 표면은 적어도 하나의 터빈 및 발전기를 날개에 부착하는 체결 요소의 부분일 수도 있다. 체결 요소는 그것이 수동 제어 표면으로 기능할 수 있는 적절한 형태를 취하도록 날개로부터 융기되거나/되고 앞으로 또는 뒤로 연장될 수 있다. 수동 제어 표면은 터빈 및 발전기를 날개에 부착시키는 고정 요소 및 지느러미의 조합일 수 있다.
본 발명은 또한 수중 발전소를 조타하기 위한 방법과 관련 있다. 수중 발전소는 구조 및 적어도 하나의 날개를 포함하는 차량을 포함한다. 차량은 적어도 하나의 사슬에 의해서 구조에 확보되도록 배치된다. 차량은 날개를 지나는 유체 흐름에 의해 기 설정된 궤도로 움직이도록 배치된다. 발전소는 차량의 날개에 부착되도록 배치된 적어도 제1 터빈, 제2 터빈 및 제3 터빈을 포함한다. 제1, 제2 및 제3 터빈 중 적어도 하나는 차량에 날개의 상면에 부착된다. 제1 터빈은 제1 발전기에 연결되고, 제2 터빈은 제2 발전기에 연결되고 제3 터빈은 제3 발전기에 연결된다. 상기 제1 발전기, 제2 발전기 및 제3 발전기는 각각의 제1, 제2 및 제3 터빈에 다른 역-토크를 생산할 수 있도록 배치된다.
방법은 제1 터빈의 제1 회전 속도를 설정하기 위하여 제1 발전기에 의해서 제1 역-토크를 제1 터빈에 적용하는 단계,
제2 터빈의 제2 회전 속도를 설정하기 위하여 제2 발전기에 의해서 제2 역-토크를 제2 터빈에 적용하는 단계,
제3 터빈의 제3 회전 속도를 설정하기 위하여 제3 발전기에 의해서 제3 역-토크를 제3 터빈에 적용하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법의 장점은 그들이 다른 회전속도로 회전할 수 있도록 다른 터빈, 예를 들어 제1 터빈, 제2 터빈 및 제3 터빈에 다른 역-토크를 적용함으로써 다른 양의 동력을 끌어내는 능력이다. 이것은 유체에 의해 상기 제1 터빈, 제2 터빈 및 제3 터빈에 가해지는, 차량이 앞뒤로 흔들리거나 한쪽으로 기우뚱해지도록 야기하는 다른 유체 동역학적 압력에 의해 차량에 가해지는 병진적인 및/또는 회전적인 힘을 야기한다. 이것은 방향타 같은 추가 제어 표면의 필요를 없앤다.
일반적으로, 한 개의 터빈에 더 큰 역-토크를 적용함으로써 이 터빈은 차량이 선회할 축 주변으로 이동한다. 예를 들어, 편주 포트(yaw port)에서, 날개의 질량 중심의 포트 편의 터빈은 날개의 질량 중심의 우현 편의 터빈보다 그것으로부터 가해지는 더 큰 동력을 가질 것이다.
방법은 또한 그들의 대응되는 발전기에 의해 차량에 날개의 상면에 연결된 한 개 또는 두 개 이상의 터빈에 역-토크를 적용하여 차량의 높이(pitch)를 제어하고, 역-토크의 총량은 그들의 대응되는 발전기에 의해 차량에 날개의 바닥면에 연결된 한 개 또는 두 개 이상의 터빈에 적용되는 역-토크의 총량과 다른 단계를 포함할 수 있다.
방법은 또한 그들의 대응되는 발전기에 의해 차량에 날개의 질량 중심의 제1 면에 연결된 한 개 또는 두 개 이상의 터빈에 역-토크를 적용하여 차량의 편주를 제어하고, 역-토크의 총량은 그들의 대응되는 발전기에 의해 차량에 날개의 질량 중심의 제2 면에 연결된 한 개 또는 두 개 이상의 터 빈에 적용되는 역-토크의 총량과 다른 단계를 포함할 수 있다.
날개의 상면 및 날개의 바닥면에 부착된 터빈의 역-토크를 조정하는 동시에 날개의 질량 중심의 제1 면 및 날개의 질량 중심의 제2 면에 부착된 터빈의 역-토크를 조정함으로써, 높이와 편주를 조합한 기동을 만드는 것이 가능하다. 방법은 물론 어떤 숫자의 터빈에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수중 발전소를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량의 제어 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도 5a는 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도 5b는 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도 7a는 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도 7b는 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 수중 발전소의 차량을 개략적으로 도시한다.
도면에서, 같은 특징들은 동일한 부호 숫자를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 수중 발전소 1를 개략적으로 도시한다. 수중 발전소 1는 구조 2 및 적어도 하나의 날개 4를 포함하는 차량 3을 포함한다. 차량 3은 적어도 하나의 사슬 5에 의하여 수역의 바닥 표면에 위치하는 구조에 확보된다. 차량 3은 날개 4를 지나는 유체 흐름에 의해 기 설정된 궤도로 움직이도록 배치된다. 사슬 5은 발전소 1로부터/로 동력을 수송하도록 배치된다. 수중 발전소 1는 적어도 제1 나셀 7에 연결된 제1 터빈 6, 제2 나셀 9에 연결된 제2 터빈 8 및 제3 나셀 11에 연결된 제3 터빈 10을 포함한다. 제1 나셀 7, 제2 나셀 9 및 제3 나셀 11은 제1 발전기 12, 제2 발전기 13 및 제3 발전기 14를 각각 포함하고 각각의 발전기 12, 13, 14는 각각의 터빈 6, 8, 10에 부착된다.
각각의 나셀은 또한 각각의 발전기를 감시하고 제어하고 그렇게 함으로써 차량 3을 감시하고 제어하는 대부분의 전자 장치를 포함한다. 도 1에서 제1 터빈 6은 제1 나셀 7에 의하여 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된다. 제2 터빈 8 및 제3 터빈 10은 각각 제2 나셀 9 및 제3 나셀 11에 의하여 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다. 각가의 나셀 7, 9, 11은 각각 제1 체결 요소 17, 제2 체결 요소 18 및 제3 체결 요소 19에 의해 날개에 부착된다. 상세한 설명에 터빈과 나셀이 분리된 독립체로 설명되었더라도 이것은 도시적인 목적을 위해서이다. 터빈을 나셀의 일부로 통합하는 것이 물론 가능하다.
상기 제1 발전기 12, 제2 발전기 13 및 제3 발전기 14는 수중 발전소를 임의의 원하는 방향으로 조타하기 위하여 제1 터빈 6, 제2 터빈 8 및 제3 터빈 10 각각에 다른 역-토크를 생산하는 것이 가능하도록 배치된다.
차량 3은 수동 제어 표면 20을 더 포함한다. 도 1에서 수동 제어 표면 20은 차량 3의 길이 방향으로 연장되는 제1 나셀 7의 제1 체결 요소 17를 포함한다. 대안적으로, 한 개 또는 두 개 이상의 체결 요소 17, 18, 19는 수동 제어 표면 20으로서 함께 작용할 수 있다. 수동 제어 표면 20은 추가적으로 또는 대안적ㄱ으로 차차량 3은 수동 제어 표면 20을 더 포함한다. 도 1에서 수동 제어 표면 20은 차량 3의 길이 방향으로 연장되는 제1 나셀 7의 제1 체결 요소 17를 포함한다. 대안적으로, 한 개 또는 두 개 이상의 체결 요소 17, 18, 19는 수동 제어 표면 20으로서 함께 작용할 수 있다. 수동 제어 표면 20은 추가적으로 또는 대안적ㄱ으로 차량 3의 길이 방향으로 연장되는 지느러미 형태일 수 있다.량 3의 길이 방향으로 연장되는 지느러미 형태일 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 발전소 1의 차량 3의 제어 시스템을 개략적으로 도시한다. 도 2에서 제1 터빈 6, 제2 터빈 8 및 제3 터빈 10은 개략적으로 도시되어있다. 제1 터빈 6은 제1 토크/동력 제어 전자 장치 21와 연결되어있는 제1 발전기 12와 연결된다. 제2 터빈 8은 제2 토크/동력 제어 전자 장치 22와 연결되어있는 제2 발전기 13와 연결된다. 제3 터빈 10은 제3 토크/동력 제어 전자 장치 23와 연결되어있는 제3 발전기 14와 연결된다. 사슬은 각각의 토크/동력 제어 전자 장치 21, 22, 23과 더 연결된다. 각각의 토크/동력 제어 전자 장치 21, 22, 23 및 사슬 5은 차례로 기내 컴퓨터 24와 연결된다. 기내 컴퓨터 24은 각각의 발전기 12, 13, 14를 지능적으로 제어하고 그렇게 함으로써 각각의 터빈 6, 8, 10을 제어하여 차량 3을 조타하기 위해 분리된 토크/동력 제어 전자 장치 21, 22, 23로 제어 신호를 출력한다. 기내 컴퓨터에 대한 입력 값은 예를 들어 차량 3의 위치나 배향이다.
이 입력 값들은 여러가지 센서에 의해 측정되거나 배향 및 위치 알고리즘에 의해 계산될 수 있다. 상기 설명은 임의의 숫자의 터빈 및 발전기로 확장될 수 있다. 나아가, 기내 컴퓨터 24는 한 개 이상의 컴퓨터로 구성될 수 있다. 토크/동력 제어 전자 장치 21, 22 ,23는 예를 들어 각각 분리된 기내 컴퓨터를 포함할 수 있다. 기내 컴퓨터 24는 수역의 바닥 또는 육지에 위치할 수 있다. 이어지는 도면들에서는 오직 터빈 및 나셀의 위치만 언급된다. 각각의 터빈은 각각의 나셀에 부착되고, 각각의 나셀은 터빈에 연결된 발전기를 포함한다는 것이 이해될 것이다. 각가의 나셀은 상기 설명된 것처럼 체결 요소에 의하여 날개의 상면 또는 바닥면에 부착된다. 사슬 5은 날개 내 또는 주변의 결합 또는 상기 나셀의 격내와 같은 나셀 내의 결합에 부착된다.
도 3은 본 발명에 따른 수중 발전소 1의 차량 3을 개략적으로 도시한다. 도 3에서 제1 터빈 6 및 제1 나셀 7은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다. 제2 터빈 8 및 제2 나셀 9과 제3 터빈 10 및 제3 나셀 11은 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된다. 이 구성에서 사슬 5은 제1 나셀 7 내의 결합에 부착됨으로써 차량 3에 부착된다.
도 4는 본 발명에 따른 수중 발전소 1의 차량 3을 개략적으로 도시한다. 도 4에서 차량 3은 제4 터빈 25 및 제4 나셀 26을 더 포함한다. 제1 터빈 6 및 제1 나셀 7과 제2 터빈 8 및 제2 나셀 9은 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된다. 제3 터빈 10 및 제3 나셀 11과 제4 터빈 25 및 제4 나셀 26은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 수중 발전소 1의 차량 3을 개략적으로 도시한다. 도 5a 및 5b에서 차량 3은 제5 터빈 27 및 제5 나셀 28을 더 포함한다. 제1 터빈 6 및 제1 나셀 7과 제2 터빈 8 및 제2 나셀 9은 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된다. 제3 터빈 10 및 제3 나셀 11과 제4 터빈 25 및 제4 나셀 26은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다. 도 5a에서 제5 터빈 27은 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된다. 도 5b에서 제5 터빈 27은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다. 도 5a 및 5b에서 제5 터빈 27은 다른 4개의 터빈 6, 8, 10, 25보다 크다. 5개의 터빈 6, 8, 10 ,25, 27 모두가 같은 크기인 것 또한 가능하다.
도 6은 본 발명에 따른 수중 발전소 1의 차량 3을 개략적으로 도시한다. 도 6에서 차량 3은 제6 터빈 29 및 제6 나셀 30을 더 포함한다. 제1 터빈 6 및 제1 나셀 7과 제2 터빈 8 및 제2 나셀 9과 제3 터빈 10 및 제3 나셀 11은 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된다. 제4 터빈 25 및 제4 나셀 26과 제5 터빈 27 및 제5 나셀 28과 제6 터빈 29 및 제6 나셀 30은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다.
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 수중 발전소 1의 차량 3을 개략적으로 도시한다. 도 7a 및 7b에서 차량 3은 제7 터빈 31 및 제7 나셀 32을 더 포함한다. 제1 터빈 6 및 제1 나셀 7과 제2 터빈 8 및 제2 나셀 9과 제3 터빈 10 및 제3 나셀 11은 차량 3에 날개4의 상면 15에 부착된다. 제4 터빈 25 및 제4 나셀 26과 제5 터빈 27 및 제5 나셀 28과 제6 터빈 29 및 제6 나셀30은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다. 도 7a에서 제7 터빈 31은 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된다. 도 7b에서 제7 터빈 31은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다. 도 5a 및 5b에 도시된 구성과 유사하게, 한 개의 터빈은 나머지 터빈들보다 큰 직경을 가질 수 있다. 바람직하게는 중심 터빈, 예를 들어 도 7a에서 제5 터빈 27 및 도 7b에서 제2 터빈 8은 나머지 터빈들보다 큰 직경을 갖는다. 나머지 터빈들 보다 큰 직경을 갖는 터빈이 한 개 이상인 것이 가능하다. 또한 두 개 이상의 다른 직경을 갖는 터빈들을 갖는 것도 가능하다.
도 8은 본 발명에 따른 수중 발전소 1의 차량 3을 개략적으로 도시한다. 도 8에서 차량 3은 제8 터빈 33 및 제8 나셀 34을 더 포함한다. 제1 터빈 6 및 제1 나셀 7, 제2 터빈 8 및 제2 나셀 9, 제3 터빈 10 및 제3 나셀 11과 제4 터빈 25 및 제4 나셀 26은 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된다. 제5 터빈 27 및 제5 나셀 28, 제6 터빈 29 및 제6 나셀 30, 제7 터빈 31 및 제7 나셀 32과 제8 터빈 33 및 제8 나셀 34은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다.
도 9는 본 발명에 따른 수중 발전소 1의 차량 3을 개략적으로 도시한다. 도 9에서 차량 3은 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된 제1 터빈 6 및 제1 나셀 7을 포함한다. 제2 터빈 8 및 제2 나셀 9과 제3 터빈 10 및 제3 나셀 11은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다. 제1 터빈 6 및 제2 터빈 8 모두는 날개 4의 질량 중심의 한 편에 가로지르는 방향으로 위치한다. 제3 터빈 10 및 제3 나셀 11은 바람직하게는 날개 4의 중심에, 날개 4의 질량 중심 바로 밑에 위치한다. 제3 터빈 10은 이 경우에 제1 터빈 6 및 제2 터빈 8 보다 크다. 이 구성은 만약 수중 발전소 1의 차량 3이 원형의 또는 타원형의 궤도로 움직이고자 할 때 유리하다. 제3 터빈 10은 대안적으로는 날개 4의 상면 15에 날개 4의 중심에, 날개 4의 질량 중심 바로 위에 위치한다.
도 10은 본 발명에 따른 수중 발전소 1의 차량 3을 개략적으로 도시한다. 도 10에서 차량 3은 6개의 터빈 6, 8, 10 ,25, 27, 29 및 6개의 나셀 7, 9, 11, 26, 28, 30을 포함한다. 제1 터빈 6 및 제1 나셀 7, 제2 터빈 8 및 제2 나셀 9, 제3 터빈 10 및 제3 나셀 11과 제4 터빈 25 및 제4 나셀 26은 차량 3에 날개 4의 상면 15에 부착된다. 제5 터빈 27 및 제5 나셀 28과 제6 터빈 29 및 제6 나셀 30은 차량 3에 날개 4의 바닥면 16에 부착된다. 4개의 터빈이 바닥면에 부착되고 2개의 터빈이 상면에 부착되는 반대의 구성도 가능하다.
청구항에 언급된 부호 표시들은 청구항에 의해 보호되는 권리의 범위를 제한하는 것으로 봐서는 안되고, 그들의 유일한 기능은 청구항을 이해하기 쉽도록 만드는 것이다.
인식될 바와 같이, 본 발명은 첨부된 청구하의 범위를 벗어나지 않으면서 여러 자명한 부분에 대하여 변형이 가능하다. 따라서, 그것에 대한 도면 및 설명들은 예시적인 것으로만 이해되어야하며, 제한적인 것이 아니다. 상기 설명된 구성들은 임의의 숫자의 터빈들로 확장될 수 있다. 날개의 반대편보다 한 편에 두 개 또는 세 개 이상의 추가적인 터빈을 갖는 차량도 가능하다. 예를 들어, 차량은 차량의 위쪽 면에 4개의 터빈을 갖고, 날개의 아랫면에 2개의 터빈을 가질 수 있다.
터빈 사이의 거리는 에너지 출력과 기동성을 극대화하기 위하여 달라질 수 있다. 날개의 한편의 모든 터빈 사이가 같은 거리일 필요는 없다. 더불어 날개의 양면에 동일한 숫자의 터빈이 있을 때, 날개의 양면의 터빈 사이가 같은 거리일 필요도 없다.

Claims (13)

  1. 전력을 생산하기 위한 수중 발전소(1)에 있어서, 상기 수중 발전소(1)는 구조(2) 및 적어도 하나의 날개(4)를 포함하는 차량(3)을 포함하고, 상기 차량(3)은 적어도 하나의 사슬(5)에 의해서 상기 구조(2)에 확보되도록 배치되고; 상기 차량(3)은 상기 날개(4)를 지나는 유체 흐름에 의해 기 설정된 궤도로 움직이도록 배치되고, 상기 수중 발전소(1)는 상기 차량(3)의 상기 날개(4)에 부착되도록 배치된 적어도 제1 터빈(6), 제2 터빈(8) 및 제3 터빈(10)을 포함하고, 상기 제1 터빈(6)은 제1 발전기(12)에 연결되고, 상기 제2 터빈(8)은 제2 발전기(13)에 연결되고, 상기 제3 터빈(10)은 제3 발전기(14)에 연결되고,
    상기 제1 터빈(6), 상기 제2 터빈(8) 및 상기 제3 터빈(10) 중 적어도 하나는 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 상면(15)에 부착되고, 상기 제1 터빈(6), 상기 제2 터빈(8) 및 상기 제3 터빈(10) 중 적어도 하나는 상기 날개(4)의 바닥면(16)에 부착되고, 상기 제1 발전기(12), 제2 발전기(13) 및 제3 발전기(14)는 토크 제어에 의해 상기 각각의 제1, 제2 및 제3 터빈(6, 8, 10)에 가해지는 압력의 크기와 방향이 다른 유체 동역학적 압력을 생산할 수 있도록 배치되고, 상기 적어도 제1, 제2 및 제3 터빈(6, 8, 10)은 전력을 생산하기 위한 터빈 기능 및 상기 차량(3)을 앞으로 또는 뒤로 나아가게 하기 위한 추진 기능을 갖고, 상기 제1, 제2 및 제3 발전기(12, 13, 14) 중 적어도 하나에 의해 생산되는 상기 추진 기능은 앞 또는 뒤로 나아가게 실행되는 것을 특징으로 하는 수중 발전소(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수중 발전소(1)는 3보다 큰 홀수개의 터빈을 포함하고, 상기 차량(3)에 상기 차량(3)의 바닥면(16)에 부착되는 터빈의 개수보다 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 상면(15)에 부착되는 터빈의 개수가 한 개 더 많은 것을 특징으로 하는 수중 발전소(1).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수중 발전소(1)는 3보다 큰 홀수개의 터빈을 포함하고, 상기 차량(3)에 상기 차량(3)의 바닥면(16)에 부착되는 터빈의 개수보다 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 상면(15)에 부착되는 터빈의 개수가 한 개 더 적은 것을 특징으로 하는 수중 발전소(1).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 수중 발전소(1)는 나머지 터빈들 보다 큰 로터 직경을 갖는 적어도 하나의 터빈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 발전소(1).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수중 발전소(1)는 2보다 큰 짝수개의 터빈을 포함하고, 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 바닥면(16)에 부착된 터빈의 개수와 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 상면(15)에 부착된 터빈의 개수가 동일한 것을 특징으로 하는 수중 발전소(1).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수중 발전소(1)는 2보다 큰 짝수개의 터빈을 포함하고,
    상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 바닥면(16)에 보다 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 상면(15)에 더 많은 터빈이 부착되어있거나
    상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 상면(15)에 보다 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 바닥면(16)에 더 많은 터빈이 부착되어있는 것을 특징으로 하는 수중 발전소(1).
  7. 제1항에 있어서,
    한 개의 터빈이 상기 날개(4)의 상기 바닥면(16)에 상기 날개(4)의 질량 중심에 부착되지 않을 때, 상기 사슬(5)이 상기 차량(3)의 상기 날개(4)의 결합에 부착됨으로써 차량(3)에 부착되는 것을 특징으로 하는 수중 발전소(1).
  8. 제1항에 있어서,
    한 개의 터빈이 상기 날개(4)의 상기 바닥면(16)에 상기 날개(4)의 질량 중심에 부착될 때, 상기 사슬(5)이 상기 터빈이 부착된 나셀(nacelle)의 격내의 결합에 부착됨으로써 상기 차량(3)에 부착되는 것을 특징으로 하는 수중 발전소(1).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수중 발전소(1)는 적어도 하나의 수동 제어 표면(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 발전소(1).
  10. 수중 발전소(1)를 조타하기 위한 방법에 있어서, 상기 수중 발전소(1)는 구조(2) 및 적어도 하나의 날개(4)를 포함하는 차량(3)을 포함하고, 상기 차량(3)은 적어도 하나의 사슬(5)에 의해서 상기 구조(2)에 확보되도록 배치되고; 상기 차량(3)은 상기 날개(4)를 지나는 유체 흐름에 의해 기 설정된 궤도로 움직이도록 배치되고,
    상기 수중 발전소(1)는 상기 차량(3)의 상기 날개(4)에 부착되도록 배치된 적어도 제1 터빈(6), 제2 터빈(8) 및 제3 터빈(10)을 포함하고, 상기 제1, 제2 및 제3 터빈(6, 8, 10) 중 적어도 하나는 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 상면(15)에 부착되고, 상기 제1 터빈(6)은 제1 발전기(12)에 연결되고, 상기 제2 터빈(8)은 제2 발전기(13)에 연결되고, 상기 제3 터빈(10)은 제3 발전기(14)에 연결되고, 상기 제1 발전기(12), 제2 발전기(13), 제3 발전기(14)는 상기 각각의 제1, 제2 및 제3 터빈(12, 13, 14)에 다른 역-토크를 생산할 수 있도록 배치되고, 상기 제1 터빈(6), 상기 제2 터빈(8) 및 상기 제3 터빈(10) 각각은 다른 회전 속도로 각각 회전하고,
    상기 방법은
    상기 제1 터빈(6)의 제1 회전 속도를 설정하기 위하여 상기 제1 발전기(12)에 의해서 제1 역-토크를 상기 제1 터빈(6)에 적용하는 단계;
    상기 제2 터빈(8)의 제2 회전 속도를 설정하기 위하여 상기 제2 발전기(13)에 의해서 제2 역-토크를 상기 제2 터빈(8)에 적용하는 단계;
    상기 제3 터빈(10)의 제3 회전 속도를 설정하기 위하여 상기 제3 발전기(14)에 의해서 제3 역-토크를 상기 제3 터빈(10)에 적용하는 단계;를 포함하고,
    상기 적어도 제1, 제2 및 제3 터빈(6, 8, 10)은 전력을 생산하기 위한 터빈 기능 및 차량(3)을 앞으로 또는 뒤로 나아가게 하기 위한 추진 기능을 갖고, 상기 제1, 제2 및 제3 발전기(12, 13, 14) 중 적어도 하나에 의해 생산되는 상기 추진 기능은 앞 또는 뒤로 나아가게 실행되는 수중 발전소 조타 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 터빈에 대응되는 발전기에 의해 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 상면(15)에 연결된 한 개 또는 두 개 이상의 터빈에 역-토크를 적용하여 상기 차량(3)의 높이(pitch)를 제어하고, 상기 역-토크의 총량은 상기 터빈에 대응되는 발전기에 의해 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 바닥면(16)에 연결된 한 개 또는 두 개 이상의 터빈에 적용되는 역-토크의 총량과 다르도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 발전소 조타 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 터빈에 대응되는 발전기에 의해 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 질량 중심의 제1 면에 연결된 한 개 또는 두 개 이상의 터빈에 역-토크를 적용하여 상기 차량(3)의 편주(yaw)를 제어하고, 상기 역-토크의 총량은 상기 터빈에 대응되는 발전기에 의해 상기 차량(3)에 상기 날개(4)의 질량 중심의 제2 면에 연결된 한 개 또는 두 개 이상의 터빈에 적용되는 역-토크의 총량과 다르도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 발전소 조타 방법.
  13. 삭제
KR1020157036541A 2013-05-30 2013-05-30 복수의 터빈을 갖는 수중 발전소 KR102108601B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2013/050625 WO2014193281A1 (en) 2013-05-30 2013-05-30 Submersible power plant having multiple turbines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160015279A KR20160015279A (ko) 2016-02-12
KR102108601B1 true KR102108601B1 (ko) 2020-05-07

Family

ID=51989181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157036541A KR102108601B1 (ko) 2013-05-30 2013-05-30 복수의 터빈을 갖는 수중 발전소

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20160115937A1 (ko)
EP (1) EP3004632B1 (ko)
JP (1) JP6223552B2 (ko)
KR (1) KR102108601B1 (ko)
CN (1) CN105247206A (ko)
AU (1) AU2013390675A1 (ko)
CA (1) CA2912708A1 (ko)
MX (1) MX2015016218A (ko)
TW (1) TWI588352B (ko)
WO (1) WO2014193281A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG194257A1 (en) * 2012-04-26 2013-11-29 Yik Hei Sia Power generating windbags and water-bags
KR101559489B1 (ko) * 2014-04-08 2015-10-12 한국해양과학기술원 방향타를 이용한 요제어방식 조류발전장치 및 이의 제어방법
US9879655B1 (en) * 2014-06-30 2018-01-30 X Development Llc Attachment apparatus for an aerial vehicle
US20160003212A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Stephanie M. Holt Underwater Multi-Turbine Generator
KR101599708B1 (ko) * 2015-03-18 2016-03-04 이동인 잠수형 발전 플랫폼
WO2017125760A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Sustainable Marine Energy Limited Marine power generation system
GB201610990D0 (en) * 2016-06-23 2016-08-10 Tidalstream Ltd Improvements in or relating to underwater turbines
JP2018127907A (ja) * 2017-02-06 2018-08-16 株式会社Ihi 水中浮遊式発電装置の起動方法、水中浮遊式発電装置の停止方法及び水中浮遊式発電システム
CN109319069A (zh) * 2017-08-01 2019-02-12 罗晓晖 惰潜艇
EP3891766A1 (en) 2018-12-03 2021-10-13 swiss inventix GmbH Method for the application of a tubular hull to an electric cable
US11319920B2 (en) 2019-03-08 2022-05-03 Big Moon Power, Inc. Systems and methods for hydro-based electric power generation
CN110318931B (zh) * 2019-05-24 2020-09-18 中国航天空气动力技术研究院 一种用于水下发电的飞翼结构
CN110318932A (zh) * 2019-06-05 2019-10-11 中国航天空气动力技术研究院 一种用于水下发电的翼身组合体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002535188A (ja) 1999-01-12 2002-10-22 デールセン アソシエイツ，アイエヌシー． デバイスの動作深度を制御する方法
JP2009525427A (ja) 2006-02-02 2009-07-09 ミネスト アーベー 潮汐エネルギーシステム
WO2011091448A2 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Stephen Gavin John Oldfield Method of counteracting the tendency of a tethered electricity water current-driven turbine to dive when power is produced
US20120104763A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-03 Damon Vander Lind Kite configuration and flight strategy for flight in high wind speeds
US20130106105A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-02 Aquantis, Inc. Multi-Megawatt Ocean Current Energy Extraction Device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0306809D0 (en) * 2003-03-25 2003-04-30 Marine Current Turbines Ltd Water current powered turbines installed on a deck or "false seabed"
US7352078B2 (en) * 2005-05-19 2008-04-01 Donald Hollis Gehring Offshore power generator with current, wave or alternative generators
US8109711B2 (en) * 2008-07-18 2012-02-07 Honeywell International Inc. Tethered autonomous air vehicle with wind turbines
CA2830804A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 Jouni Jokela Hydraulic turbine and hydroelectric power plant
GB2490737B (en) * 2011-05-13 2013-04-10 Sustainable Marine Technologies Ltd A modular turbine assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002535188A (ja) 1999-01-12 2002-10-22 デールセン アソシエイツ，アイエヌシー． デバイスの動作深度を制御する方法
JP2009525427A (ja) 2006-02-02 2009-07-09 ミネスト アーベー 潮汐エネルギーシステム
WO2011091448A2 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Stephen Gavin John Oldfield Method of counteracting the tendency of a tethered electricity water current-driven turbine to dive when power is produced
US20120104763A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-03 Damon Vander Lind Kite configuration and flight strategy for flight in high wind speeds
US20130106105A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-02 Aquantis, Inc. Multi-Megawatt Ocean Current Energy Extraction Device

Also Published As

Publication number Publication date
CN105247206A (zh) 2016-01-13
EP3004632A1 (en) 2016-04-13
TW201516245A (zh) 2015-05-01
EP3004632B1 (en) 2018-08-22
JP6223552B2 (ja) 2017-11-01
US20160115937A1 (en) 2016-04-28
JP2016523329A (ja) 2016-08-08
EP3004632A4 (en) 2018-01-03
MX2015016218A (es) 2016-03-01
TWI588352B (zh) 2017-06-21
CA2912708A1 (en) 2014-12-04
AU2013390675A1 (en) 2015-11-19
KR20160015279A (ko) 2016-02-12
WO2014193281A1 (en) 2014-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102108601B1 (ko) 복수의 터빈을 갖는 수중 발전소
US6877692B2 (en) Oscillating foil propulsion system
ATE510768T1 (de) Schneller weitbereichs-hybridhelikopter mit längshaltungssteuerung
EP3218598B1 (en) A kite
CN105431351B (zh) 用于控制螺旋桨装置的涡轮机叶片的角位置的装置
CN108860598A (zh) 倾转旋翼式三栖飞行器
KR101261867B1 (ko) 포드형 추진기 및 이를 구비하는 선박
CA3009568C (fr) Marine vehicle thruster control method
GB2446589A (en) Thrust vectoring in aerial vehicles
GB2441392A (en) Wind powered vehicle having variable pitch blades inside wheel rims
AU2021104570A4 (en) Hydrofoil
KR102108607B1 (ko) 수중 발전소
WO2015087256A1 (en) Steering system for a propeller-driven vehicle
CN207417100U (zh) 一种具有旋转推进器的海洋平台
CN103231803A (zh) 一种小型无人飞行器构型
CN205602123U (zh) 直升机尾桨
EP4359664A1 (en) Submersible power plant
SE533643C2 (sv) Manövrering och framdrivning av ett fartyg med hjälp av därtill anordnade åtminstone två vindkraftverk
CN107757852A (zh) 一种具有旋转推进器的海洋平台
JPH02241894A (ja) 飛しょう体操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant