NO20200725A1

NO20200725A1 -

Info

Publication number: NO20200725A1
Application number: NO20200725A
Authority: NO
Priority date: 2020-06-19
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2021-12-20
Also published as: WO2021256939A1; NO346376B1

Description

Oppfinnelsens område Field of the invention

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en flytende vindmøllekonstruksjon omfattende et fundament som flyter i en vannmasse, der det delvis nedsenkete fundamentet understøtter minst et tårn utstyrt med en vindmølle. The present invention relates to a floating windmill construction comprising a foundation that floats in a body of water, where the partially submerged foundation supports at least one tower equipped with a windmill.

Beskrivelsen vedrører en oppfinnelse innenfor det tekniske feltet offshore vindenergi. Det beskrives en teknisk løsning for stabilisering av et flytende fundament for én eller flere vindmøller. The description relates to an invention within the technical field of offshore wind energy. A technical solution for stabilizing a floating foundation for one or more wind turbines is described.

Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention

For å redusere forurensning og å begrense global oppvarming, er det ønskelig å utvikle teknologi som kan gjøre fornybar energi mer konkurransedyktig. In order to reduce pollution and limit global warming, it is desirable to develop technology that can make renewable energy more competitive.

Offshore vind er en spesielt interessant ressurs relatert til fornybar energiutvinning. Det ligger et stort potensial i å utnytte havområder og vinden over slike områder til å utvinne elektrisk energi. En utfordring relatert til utvinning av energi fra offshore vind, er kostnaden. For at offshore vind skal kunne være en konkurransedyktig energikilde, er det avgjørende at kostnader relatert til produksjon, installasjon og drift og vedlikehold av offshore vindturbiner reduseres. For å nå dette målet er det viktig med utvikling av ny, kostnadseffektiv teknologi. Offshore wind is a particularly interesting resource related to renewable energy extraction. There is great potential in utilizing ocean areas and the wind over such areas to extract electrical energy. A challenge related to the extraction of energy from offshore wind is the cost. In order for offshore wind to be a competitive energy source, it is crucial that costs related to the production, installation and operation and maintenance of offshore wind turbines are reduced. In order to achieve this goal, it is important to develop new, cost-effective technology.

Det er utviklet et stort antall tekniske løsninger for produksjon av vindenergi offshore. Noen av disse er relatert til bunnfaste fundamenter, mens andre er relatert til flytende fundamenter. De flytende fundamentene er i mange tilfeller fordelaktige, særlig til bruk på store havdyp, typisk over 50 meter. A large number of technical solutions have been developed for the production of wind energy offshore. Some of these are related to fixed foundations, while others are related to floating foundations. The floating foundations are advantageous in many cases, especially for use at great sea depths, typically over 50 metres.

På havet blir en offshore vindturbin og dens fundament utsatt for sterke krefter fra vind, bølger og strøm. Særlig kritiske er vindkreftene. Beregninger har vist at de tiltende kreftene som virker på en vindturbin til havs typisk vil være 15 ganger så sterke i vindens primære retning relativt til en retning 90 grader på denne. For å hindre at en vindturbin tilter for mye under tøffe værforhold til havs, er det viktig at fundamentet er konstruert for å motvirke tilt forårsaket av nevnte krefter. At sea, an offshore wind turbine and its foundation are exposed to strong forces from wind, waves and currents. Wind forces are particularly critical. Calculations have shown that the tilting forces acting on a wind turbine at sea will typically be 15 times as strong in the primary direction of the wind relative to a direction 90 degrees to this. In order to prevent a wind turbine from tilting too much under harsh weather conditions at sea, it is important that the foundation is designed to counteract tilting caused by the aforementioned forces.

Omtale av kjent teknikk Discussion of prior art

Stabilitet mot tilt er en utfordring og kostnadsdriver ved flytende fundamenter, særlig for flytende fundamenter som skal brukes i områder med potensiale for voldsomme vind- og bølgeforhold. Eksisterende løsninger for å sikre stabilitet i slike områder er gjerne store, tunge og dyre. Et eksempel på en slik løsning er kjent som «Hywind». Stability against tilting is a challenge and cost driver for floating foundations, especially for floating foundations to be used in areas with the potential for violent wind and wave conditions. Existing solutions to ensure stability in such areas are often large, heavy and expensive. An example of such a solution is known as "Hywind".

Havvindløsningen «Hywind» inkluderer et eksempel på et fundament for en offshore vindturbin, hvor fundamentet er en flytende vertikal sparbøye. For å motvirke tiltende krefter når sparbøyen dypt ned i havet i operasjonell stilling, og den er gjerne svært tung. Tyngden skyldes i stor grad sparbøyeløsningens behov for rettende ballast. Dens størrelse gjør den kostbar å fremstille og å frakte til destinasjon til havs, og den gjør at «Hywind» ikke kan brukes i havområder med begrenset dybde. The offshore wind solution "Hywind" includes an example of a foundation for an offshore wind turbine, where the foundation is a floating vertical spar buoy. To counteract tilting forces, the spar buoy reaches deep into the sea in operational position, and it is usually very heavy. The weight is largely due to the spar buoy solution's need for correcting ballast. Its size makes it expensive to manufacture and to transport to its destination at sea, and it means that "Hywind" cannot be used in sea areas with limited depth.

Alternative løsninger for stabilisering inkluderer løsninger med oppdriftstårn som penetrerer vannflaten, hvor oppdriftstårnene er montert på en stiv delvis nedsenket plattform og hvor innretningens oppdriftskrefter virker gjennom oppdriftsenteret og gjennom metasenteret når innretningen krenger. Alternative solutions for stabilization include solutions with buoyancy towers that penetrate the water surface, where the buoyancy towers are mounted on a rigid partially submerged platform and where the device's buoyancy forces act through the center of buoyancy and through the metacenter when the device capsizes.

WO2019143282 A1 viser en flytende vindmøllekonstruksjon med to sidestilte og skråstilte tårn festet til et felles flytende rammeverkfundament som er delvis nedsenkbart hvor hovedoppdriften er plassert i hvert sitt yttertårn. WO2019143282 A1 shows a floating wind turbine construction with two side-by-side and inclined towers attached to a common floating framework foundation which is partially submersible, where the main buoyancy is located in each outer tower.

Formål med foreliggende oppfinnelse Purpose of the present invention

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en flytende vindmøllekonstruksjon med forbedret stabilitet. It is an object of the invention to produce a floating wind turbine construction with improved stability.

I dette dokumentet beskrives en teknisk løsning som har fordeler over kjent teknikk for å stabilisere et fundament for en offshore vindturbin ved å motvirke tilt. This document describes a technical solution that has advantages over known techniques for stabilizing a foundation for an offshore wind turbine by counteracting tilt.

Å flytte stabilisatorarmene opp i strukturen og ut av vannet gjør at de ikke er eksponert for samme påvirkning fra krefter fra bølger som om de skulle være nedykket, og kan således designes der etter. Stabilisatorarmene vil da heller ikke fortrenge et vannvolum, og således ikke ha innvirkning på strukturens oppdrift. Moving the stabilizer arms up in the structure and out of the water means that they are not exposed to the same influence from forces from waves as if they were submerged, and can thus be designed accordingly. The stabilizer arms will then also not displace a volume of water, and thus have no effect on the structure's buoyancy.

Man kan videre bedre inspisere lastbærende og stabiliserende struktur både innvendig og utvendig, samt forenkle sammenstilling, sammenlignet med dagens løsninger You can also better inspect the load-bearing and stabilizing structure both inside and out, as well as simplify assembly, compared to current solutions

Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention

Overnevnte formål oppnås med en flytende vindmøllekonstruksjon omfattende et fundament som flyter i en vannmasse, der det delvis nedsenket fundamentet understøtter minst et tårn utstyrt med en vindmølle, hvori nevnte fundament omfatter en eller flere utadragende stabilisatorarmer, der nevnte stabilisatorarm(er) rager ut fra fundamentet i et område over en vannflate til vannmassen. The above-mentioned purpose is achieved with a floating windmill construction comprising a foundation floating in a body of water, where the partially submerged foundation supports at least one tower equipped with a windmill, wherein said foundation comprises one or more protruding stabilizer arms, where said stabilizer arm(s) protrude from the foundation in an area above a water surface to the body of water.

Stabilisatorarmen kan omfatte en overarm og en underarm. Underarmen kan i noen utførelser være anordnet med en vinkel i forhold til overarmen. The stabilizer arm may comprise an upper arm and a lower arm. In some designs, the forearm can be arranged at an angle in relation to the upper arm.

Videre kan underarmen være forbundet til overarmen i en ledd- eller hengselforbindelse. Alternativt kan underarmen være fritt opphengt til overarmen. Furthermore, the lower arm can be connected to the upper arm in a joint or hinge connection. Alternatively, the forearm can be freely suspended from the upper arm.

Det delvis nedsenket fundamentet kan i en utførelse understøtte et første og et andre tårn som i forhold til hverandre er sidestilte og skråstilte, og der en første stabilisatorarm til det første tårnet rager ut i motstående retning i forhold til en andre stabilisatorarm til det andre tårnet. The partially submerged foundation can, in one embodiment, support a first and a second tower which are side-by-side and inclined relative to each other, and where a first stabilizer arm of the first tower projects in the opposite direction in relation to a second stabilizer arm of the second tower.

Den første og den andre stabilisatorarmen kan være festet til en skulderaksel som løper mellom det første og det andre tårnet. The first and second stabilizer arms may be attached to a shoulder shaft running between the first and second towers.

Det delvis nedsenket fundamentet kan omfatte et langstrakt flyteelement som i en fremre del har en svingbar forankring og som i en bakenforliggende del omfatter nevnte tårn. Det delvis nedsenket elementet kan i enkelte utførelser strekke seg bakenfor nevnte tårn. The partially submerged foundation may comprise an elongated floating element which in a front part has a pivotable anchorage and which in a rear-facing part comprises said tower. The partially submerged element can in some designs extend behind said tower.

Det langstrakte flyteelementet kan være innrettet til å flyte under vannflaten i vannmassen, hvor på enkelte seksjoner eller hele røret kan være vannfylt eller innrettet med annen type ballast for å regulere innretningens COB og COG. The elongated floating element can be arranged to float below the surface of the water in the body of water, where certain sections or the entire pipe can be filled with water or arranged with another type of ballast to regulate the device's COB and COG.

Under tilting av vindmøllekonstruksjon i vannmassen er nevnte stabilisatorarmer fortrinnsvis innrettet til å utøve en rettende kraft til vindmølle-konstruksjonen. During tilting of the wind turbine construction in the body of water, said stabilizer arms are preferably arranged to exert a righting force on the wind turbine construction.

Lengden på stabilisatorarm (er) ut fra innretningen vil påvirke GZ «rettende arm» og således vil en lang stabilisatorarm være fordelaktig i forhold til en kort stabilisatorarm når det kommer til stabilitet. Dette samtidig som bølgenes effekt på innretningen vil avta jo lengre ut fra innretningen nevnte stabilisatorarm strekker seg. The length of the stabilizer arm(s) based on the device will affect the GZ "correcting arm" and thus a long stabilizer arm will be advantageous compared to a short stabilizer arm when it comes to stability. This at the same time as the effect of the waves on the device will diminish the further out from the device the aforementioned stabilizer arm extends.

Nevnte stabilisatorarm(er) rager ut og ned fra fundamentet mot vannflaten til vannmassen, og i det minste under tilting av vindmøllekonstruksjon rager nevnte stabilisatorarm ned i vannmassen eller blir trukket ut av en vannmasse, avhengig av stabilisatorarmens plassering i forhold til tilt retning, stabilisatorarm(er) er og innrettet til å bremse og således stabilisere vindmøllekonstruksjonens bevegelse. Said stabilizer arm(s) project downwards from the foundation towards the water surface of the body of water, and at least during tilting of the wind turbine structure, said stabilizer arm protrudes into the water body or is pulled out of a water body, depending on the position of the stabilizer arm in relation to the direction of tilt, stabilizer arm( er) is and designed to slow down and thus stabilize the movement of the wind turbine structure.

Ved fritthengende underarm, vil underarmen typisk ha en vekt som tilsier at den vil synke ned i en vanmasse. Og således bidra med en redusert vekt som igjen bidrar til en rettende kraft om den senkes ned i en vannmasse ved tilt av innretning. In the case of a free-hanging forearm, the forearm will typically have a weight that indicates that it will sink into a body of water. And thus contribute with a reduced weight which in turn contributes to a righting force if it is lowered into a body of water when the device tilts.

Stabilisatorarmene kan omfatter en nedre bremsekrage. Bremsekragen kan være en utadragende sirkulær skive frembrakt på stabilisatorarmens ytre og nedre ende. The stabilizer arms may include a lower brake collar. The brake collar can be a projecting circular disc produced on the stabilizer arm's outer and lower end.

Beskrivelse av figurer Description of figures

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurene, hvori: Preferred embodiments of the invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figures, in which:

Figur 1-3 viser en første utførelse av en vindmøllekonstruksjon ifølge oppfinnelsen, sett henholdsvis i perspektiv, frontriss og toppriss. Figures 1-3 show a first embodiment of a wind turbine construction according to the invention, seen respectively in perspective, front view and top view.

Figur 4 viser i perspektiv en andre utførelse av en vindmøllekonstruksjon ifølge oppfinnelsen. Figure 4 shows in perspective a second embodiment of a wind turbine construction according to the invention.

Figur 5 viser i perspektiv en tredje utførelse av en vindmøllekonstruksjon ifølge oppfinnelsen. Figure 5 shows in perspective a third embodiment of a wind turbine construction according to the invention.

Figur 6 viser i perspektiv en fjerde utførelse av en vindmøllekonstruksjon ifølge oppfinnelsen. Figure 6 shows in perspective a fourth embodiment of a wind turbine construction according to the invention.

Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen Description of preferred embodiments of the invention

Oppfinnelsen relaterer til en stabiliserende struktur i form av en eller flere stabilisatorarmer 30 for et fundament 12 til en offshore vindmøllekonstruksjon. Den flytende vindmøllekonstruksjon omfattende et fundament 12 som flyter i en vannmasse 20, der det delvis nedsenkete fundamentet 12 understøtter minst et tårn 14 utstyrt med en vindturbin eller en vindmølle 16. Tårnets 14 nedre del vil naturlig utgjøre en del av fundamentet 12, og følgelig oppfattes fundamentet 12 til å omfatte nedre del av tårnet 14. Ifølge oppfinnelsen omfatter nevnte fundament 12, eller tårn 14, en eller flere utadragende stabilisatorarmer 30, der nevnte stabilisatorarm(er) 30 rager ut fra fundamentet 12 i et område over en vannflate til vannmassen 20. The invention relates to a stabilizing structure in the form of one or more stabilizer arms 30 for a foundation 12 for an offshore wind turbine construction. The floating wind turbine structure comprising a foundation 12 floating in a body of water 20, where the partially submerged foundation 12 supports at least one tower 14 equipped with a wind turbine or a windmill 16. The lower part of the tower 14 will naturally form part of the foundation 12, and is therefore perceived the foundation 12 to include the lower part of the tower 14. According to the invention, said foundation 12, or tower 14, comprises one or more protruding stabilizer arms 30, where said stabilizer arm(s) 30 protrude from the foundation 12 in an area above a water surface to the body of water 20 .

Den delen av fundamentet 12 som flyter nede i vannmassen 20 kan være delvis fylt med vann eller annen ballast for ytterligere å stabilisere vindmøllekonstruksjonen, samt regulere innretningens COB og COG. The part of the foundation 12 that floats down in the body of water 20 can be partially filled with water or other ballast to further stabilize the wind turbine construction, as well as regulate the device's COB and COG.

Stabilisatorarmen(e) 30 kan rage ut eller henge stivt, regulerbart eller fritt fra fundamentet 12 på en slik måte at en endring oppnås i en andel av stabilisatorarmen som er nedsenket i vannmassen 20 ved tilt av vindmøllekonstruksjonen. The stabilizer arm(s) 30 can protrude or hang rigidly, adjustably or freely from the foundation 12 in such a way that a change is achieved in a portion of the stabilizer arm which is immersed in the water mass 20 when the wind turbine structure is tilted.

I fig.1-3 er stabilisatorarmene 30 stivt festet til fundamentet 12, dvs. til den nedre delen av tårnet 14, og der hver stabilisatorarm 30 omfatter en overarm 32 festet til eller utstyrt med en underarm 34. Som vist i eksempelvis fig.1 og 2 rager overarmen 32 hovedsakelig rett ut, mens underarmen 34 rager nedover mot vannmassen 20. Underarmen 34 er i den viste utførelsen stivt festet til overarmen 32 via en stiv leddforbindelse 36 slik at underarmen er anordnet med en fast vinkel i forhold til overarmen 34. I den viste utførelsen er vinkelen mellom overarm 32 og underarm 34 rettvinklet, men underarmen 34 kan også være skråstilt anordnet i forhold til overarmen 32 i hvilken som helst annen vinkel. In fig.1-3, the stabilizer arms 30 are rigidly attached to the foundation 12, i.e. to the lower part of the tower 14, and where each stabilizer arm 30 comprises an upper arm 32 attached to or equipped with a lower arm 34. As shown, for example, in fig.1 and 2, the upper arm 32 projects mainly straight out, while the lower arm 34 projects downwards towards the body of water 20. In the embodiment shown, the lower arm 34 is rigidly attached to the upper arm 32 via a rigid joint connection 36 so that the lower arm is arranged at a fixed angle in relation to the upper arm 34. In the embodiment shown, the angle between the upper arm 32 and the lower arm 34 is right-angled, but the lower arm 34 can also be arranged obliquely in relation to the upper arm 32 at any other angle.

Alternativt kan leddforbindelsen 36 være en ledd- eller hengselforbindelse som tillater fri eller styrt bevegelse av underarmen 34 i forhold til overarmen 32. Alternatively, the joint connection 36 can be a joint or hinge connection that allows free or controlled movement of the lower arm 34 in relation to the upper arm 32.

I fig.4-6 er stabilisatorarmen(e) 30 fritt oppheng, i den forstand at underarmen 34 er fritt bevegelig i forhold til overarmen 32. Underarmen 34 kan være opphengt til overarmen 32 via en leddforbindelse 36 i form av et stag, kjetting, wire eller lignende. In Fig. 4-6, the stabilizer arm(s) 30 are freely suspended, in the sense that the lower arm 34 is freely movable in relation to the upper arm 32. The lower arm 34 can be suspended to the upper arm 32 via a joint connection 36 in the form of a rod, chain, wire or similar.

Ved å endre andelen av stabilisatorarmen 30 som er nedsenket i vann vil kraften stabilisatorarmen drar på vindmøllekonstruksjonen med endres. Dersom andelen øker, vil kraften reduseres. Dersom andelen minker, vil kraften økes. By changing the proportion of the stabilizer arm 30 that is submerged in water, the force the stabilizer arm pulls on the wind turbine structure will also change. If the proportion increases, the power will decrease. If the proportion decreases, the power will be increased.

Stabilisatorarmen 30 kan typisk omfatte eller bestå av et materiale av høy egenvekt om den har fritthengende underarm 34. Det kan videre være fordelaktig om stabilisatorarmen 30 omfatter eller består av et materiale som er relativt billig, som er relativt miljøvennlig og/eller som godt tåler harde værforhold offshore. The stabilizer arm 30 can typically include or consist of a material of high specific gravity if it has a free-hanging lower arm 34. It can also be advantageous if the stabilizer arm 30 includes or consists of a material that is relatively cheap, that is relatively environmentally friendly and/or that withstands harsh weather conditions offshore.

Stabilisatorarmen 30, dvs. nærmere bestemt underarmen 34, kan videre omfatte en nedre krage 38 som under bevegelse i vannet gir en bremsende effekt. Kragen 38 kan være i form av en utadragende sirkulær skive. The stabilizer arm 30, i.e. more specifically the lower arm 34, can further comprise a lower collar 38 which provides a braking effect during movement in the water. The collar 38 can be in the form of a protruding circular disc.

Det delvis nedsenket fundamentet 12 kan understøtte et første og et andre tårn 14 som i forhold til hverandre er sidestilte og skråstilte. Fig.1-4 viser to tvillingtårn 14 som er festet til det delvis nedsenket fundamentet 12, og der fundamentet omfatter et hovedsakelig langstrakt og horisontalt anordnet flyteelement 40 som i en fremre del har en forankring 42 for svingbar forankring og som i en bakre del omfatter nevnte tårn 14. En skulderaksel 44 løper mellom de to tårnene 14 og som kan være forbundet med overarmer 32 til stabilisatorarmene 30, der en første stabilisatorarm 30 til det første tårnet 14 rager ut i motstående retning i forhold til en andre stabilisatorarm 30 til det andre tårnet 14. The partially submerged foundation 12 can support a first and a second tower 14 which are side-by-side and inclined relative to each other. Fig.1-4 show two twin towers 14 which are attached to the partially submerged foundation 12, and where the foundation comprises a mainly elongated and horizontally arranged floating element 40 which in a front part has an anchorage 42 for pivotable anchorage and which in a rear part comprises said tower 14. A shoulder shaft 44 runs between the two towers 14 and which can be connected with upper arms 32 to the stabilizer arms 30, where a first stabilizer arm 30 of the first tower 14 projects in the opposite direction in relation to a second stabilizer arm 30 of the second the tower 14.

Flere andre bjelker eller stag 46 kan løpe mellom flyteelementet 40 og tårnene 14, og som kan fungere som avstivere for fundamentet og også som gangveier for service personell. Several other beams or struts 46 can run between the floating element 40 and the towers 14, and which can function as stiffeners for the foundation and also as walkways for service personnel.

I en alternativ utførelsesform som vist i fig.4 kan fundamentet 12 omfatte to stabilisatorarmer 30, hver avhengt via leddforbindelsen 36 fra en skulderaksel 44 i form av en bjelke eksempelvis stivt tilkoplet en stiv fundamentstruktur. Den stive skulderakselen 44 kan sies å være en del av fundamentets stive struktur. Ved tilt av fundamentet 12 med to stabilisatorarmer 30 i en første retning, vil en første av de to stabilisatorarmene heves, mens den andre senkes. Ved tilt i en andre, motsatt retning, vil den første av de to stabilisatorarmene senkes, mens den andre heves. In an alternative embodiment as shown in Fig. 4, the foundation 12 may comprise two stabilizer arms 30, each suspended via joint connection 36 from a shoulder shaft 44 in the form of a beam, for example rigidly connected to a rigid foundation structure. The rigid shoulder shaft 44 can be said to be part of the foundation's rigid structure. When tilting the foundation 12 with two stabilizer arms 30 in a first direction, a first of the two stabilizer arms will be raised, while the other is lowered. When tilting in a second, opposite direction, the first of the two stabilizer arms will be lowered, while the other is raised.

Overarmen 32 kan være festet til fundamentet/tårnet 12,14 på en måte som gjør at den rager nedover mot en havoverflate når fundamentet står i normalstilling. Dette kan være fordelaktig fordi vinkelen kan påvirke hvorvidt en stabilisatorarm 30 beveger seg nærere eller lenger fra et fundamenttyngdepunkt ved tilt. Det kan være fordelaktig om en stabilisatorarm beveger seg bort fra et tyngdepunkt på en side hvor det er ønskelig med økt dreiemoment fra stabilisatorarmen for å stabilisere fundamentet mot tilt, og/eller det kan være fordelaktig om en stabilisatorarm beveger seg mot tyngdepunktet på en side hvor det er ønskelig med mindre dreiemoment fra stabilisatorarmen for å stabilisere fundamentet mot tilt. Ettersom dreiemomentet er gitt ved kraft ganger arm, er det fordelaktig, dersom det er ønskelig å øke dreiemomentet å øke både kraften og armen, mens det er fordelaktig å redusere kraft og arm om det er ønskelig med et lavere dreiemoment. The upper arm 32 can be attached to the foundation/tower 12,14 in such a way that it projects downwards towards a sea surface when the foundation is in its normal position. This can be advantageous because the angle can affect whether a stabilizer arm 30 moves closer or further from a foundation center of gravity when tilting. It may be advantageous if a stabilizer arm moves away from a center of gravity on a side where increased torque from the stabilizer arm is desired to stabilize the foundation against tilt, and/or it may be advantageous if a stabilizer arm moves toward the center of gravity on a side where it is desirable to have less torque from the stabilizer arm to stabilize the foundation against tilt. As the torque is given by force times arm, it is advantageous, if it is desired to increase the torque, to increase both the force and the arm, while it is advantageous to reduce force and arm if a lower torque is desired.

I en utførelsesform av oppfinnelsen som vist i fig.5 kan fundamentet 12 omfatte én stabilisatorarm 30 med en overarm 32 i form av en eller flere bjelker som rager ut fra fundamentet/tårnet 12,14, og med én underarm 34 fritt opphengt i overarmen 32. Stabilisatorarmen 30 kan da være opphengt slik at den, når fundamentet står i en normalstilling, på stille hav, er delvis nedsenket i vannmassen 20. Andelen av stabilisatorarmen som befinner seg under havets overflate når fundamentet står i normalstillingen kan være 50%, 30%, 70%, under 30% eller over 70%. «Andelen» kan vise til en andel av volumet av stabilisatorarmen eller en andel av massen til stabilisatorarmen. Ved en slik utførelsesform vil en tilt av fundamentet i én første retning senke stabilisatorarmen 30 slik at andelen som befinner seg under overflaten økes, mens tilt i en andre, motsatt retning, vil heve stabilisatorarmen slik at andelen som befinner seg under overflaten minskes. Når andelen av stabilisatorarmen som befinner seg under overflaten økes vil kraften som påføres fundamentet fra stabilisatorarmen reduseres. Når andelen av stabilisatorarmen som befinner seg under overflaten minskes, vil kraften som påføres fundamentet fra stabilisatorarmen økes. I utførelsesformen kan stabilisatorarmen være avhengt på en side av fundamentet, foran på fundamentet, eller bak på fundamentet. In an embodiment of the invention as shown in Fig.5, the foundation 12 can comprise one stabilizer arm 30 with an upper arm 32 in the form of one or more beams projecting from the foundation/tower 12,14, and with one lower arm 34 freely suspended in the upper arm 32 The stabilizer arm 30 can then be suspended so that, when the foundation is in a normal position, in calm seas, it is partially submerged in the water mass 20. The proportion of the stabilizer arm that is below the surface of the sea when the foundation is in the normal position can be 50%, 30% , 70%, below 30% or above 70%. The "proportion" can refer to a proportion of the volume of the stabilizer arm or a proportion of the mass of the stabilizer arm. In such an embodiment, a tilt of the foundation in one first direction will lower the stabilizer arm 30 so that the portion that is below the surface is increased, while a tilt in a second, opposite direction will raise the stabilizer arm so that the portion that is below the surface is reduced. When the proportion of the stabilizer arm that is below the surface is increased, the force applied to the foundation from the stabilizer arm will be reduced. When the proportion of the stabilizer arm that is below the surface is reduced, the force applied to the foundation from the stabilizer arm will be increased. In the embodiment, the stabilizer arm can be suspended on one side of the foundation, in front of the foundation, or behind the foundation.

Fig. 5 viser ett tårn 14 som er festet til det delvis nedsenket fundamentet 12, og der fundamentet omfatter et hovedsakelig langstrakt og horisontalt anordnet flyteelement 40 som i en fremre del har en forankring 42 for svingbar forankring. Fig. 5 shows a tower 14 which is attached to the partially submerged foundation 12, and where the foundation comprises a mainly elongated and horizontally arranged floating element 40 which in a front part has an anchorage 42 for pivotable anchorage.

I utførelsesformer av fundamentet hvor det har to eller flere stabilisatorarmer kan disse være symmetrisk festet til fundamentets stive struktur, slik som eksempelvis vist i fig.6. Andelen av hver stabilisatorarm 30 som under rolige forhold, når fundamentet/tårnet 12,14 står i normalstillingen, befinner seg under havoverflaten kan være lik for hver stabilisatorarm eller ulik. Andelen av en eller flere stabilisatorarmer som befinner seg under havoverflaten kan være 0%, eller over 0%. Andelen kan være 100%. In embodiments of the foundation where it has two or more stabilizer arms, these can be symmetrically attached to the rigid structure of the foundation, as for example shown in fig.6. The proportion of each stabilizer arm 30 which under calm conditions, when the foundation/tower 12, 14 is in the normal position, is below the sea surface can be the same for each stabilizer arm or different. The proportion of one or more stabilizer arms that are below sea level can be 0%, or above 0%. The share can be 100%.

Fig. 6 viser ett tårn 14 som er festet til et stående og delvis nedsenket fundament 12, og der fundamentet omfatter en innretning 42 for svingbar forankring. Fig. 6 shows a tower 14 which is attached to a standing and partially submerged foundation 12, and where the foundation comprises a device 42 for pivotable anchoring.

Stabilisatorarmen kan være utformet som en sylinder, som en kjegle, som en kube, eller ha en hvilken om helst annen form som er passende for formålet ved stabilisatorarmen. The stabilizer arm may be shaped like a cylinder, like a cone, like a cube, or have any other shape suitable for the purpose of the stabilizer arm.

Centre of Buoyancy - COB beskriver oppdrifts tyngdepunkt (senter for innretningens oppad virkende kraft). Centre of Gravity - COG beskriver innretningens tyngdepunkt (senter for innretningens nedad virkende kraft). Righting arm Distance - GZ, jo lengre rettende arm, jo mindre oppdrift trenger man på enden av armen for å få samme stabilitet. Center of Buoyancy - COB describes the buoyancy center of gravity (center of the device's upward acting force). Center of Gravity - COG describes the device's center of gravity (center of the device's downward force). Righting arm Distance - GZ, the longer the righting arm, the less buoyancy you need at the end of the arm to get the same stability.

Lav COG og høy COB resulterer i god stabilitet da GZ «rettende arm» blir lang ved påført krengning. Low COG and high COB result in good stability as the GZ "righting arm" becomes long when heeling is applied.

Vindmøllekonstruksjonen vist i fig.6 er kun utstyrt med ett tårn 14, hvilket tilsier at «senter oppdriften» kan være et legeme (plattform) som rager nedover i en vannmasse. Fig.1-5 viser et legeme (flyteelementet 40) som ligger horisontalt i en vanmasse. I de viste tilfellene ligger senter oppdriften nær opptil vannmassen noe som resulterer i en høytliggende COB som igjen er bra for stabilitet. The wind turbine construction shown in fig.6 is only equipped with one tower 14, which indicates that the "center of buoyancy" can be a body (platform) that projects downwards into a body of water. Fig.1-5 shows a body (floating element 40) lying horizontally in a body of water. In the cases shown, the center buoyancy is close to the water mass, which results in a high-lying COB which is again good for stability.

Claims

Patent claims

1. Floating windmill construction, comprising a foundation (12) which is partially submerged in a body of water (20), where the partially submerged foundation (12) supports at least one tower (14) equipped with a windmill (16), characterized in that said foundation (12) comprises one or more protruding stabilizer arms (30), where said stabilizer arm(s) (30) project from the foundation (12) in an area above a water surface to the body of water (20).

2. Floating windmill construction in accordance with claim 1, characterized in that the stabilizer arm (30) comprises an upper arm (32) and a lower arm (34).

3. Floating windmill construction in accordance with claim 2, characterized in that the lower arm (34) is arranged at an angle in relation to the upper arm (32).

4. Floating windmill construction in accordance with claim 2, characterized in that the lower arm (34) is connected to the upper arm (32) in a joint or hinge connection (36).

5. Floating windmill construction in accordance with claim 2, characterized in that the lower arm (34) is freely suspended from the upper arm (32).

6. Floating wind turbine construction in accordance with claim 1, characterized in that the partially submerged foundation (12) supports a first and a second tower (14) which are side-by-side and inclined relative to each other, where a first stabilizer arm (30) to the first the tower (14) projects in the opposite direction in relation to a second stabilizer arm (30) of the second tower (14).

7. Floating wind turbine construction in accordance with claim 6, characterized in that the first and the second stabilizer arm (30) are attached to a shoulder shaft (44) which runs between the first and the second tower (14).

8. Floating wind turbine construction in accordance with claim 1, characterized in that the foundation (12) comprises an elongated floating element (40) which in a front part has an anchorage (42) for pivotable anchorage and which in a rear-facing part comprises said tower (14) .

9. Floating windmill construction in accordance with claim 8, characterized in that the elongated floating element (40) is designed to float below the water surface in the water body (20).

10. Floating wind turbine construction in accordance with claim 1, characterized in that during tilting of the wind turbine construction in the body of water (20), said stabilizer arms (30) are arranged to add a righting force to the wind turbine construction.

11. Floating wind turbine construction in accordance with claim 1, characterized in that said stabilizer arm(s) (30) project out and down from the foundation (12) towards the water surface of the water body (20), and at least during tilting of the wind turbine construction, said stabilizer arm projects ( 30) down into the body of water (20) and is designed to slow down and stabilize the movement of the wind turbine structure.

12. Floating wind turbine construction in accordance with claim 1, characterized in that said stabilizer arm(s) (30) comprise a lower brake collar (38).

13. Floating windmill construction in accordance with claim 12, characterized in that the brake collar (38) is a protruding circular disc produced on the stabilizer arm's (30) outer and lower end.