NO332202B1 - System for installasjon av en nacelle for en aksialturbin pa et nedsenket fundament, en nacelle, samt en sadel for installasjon av nacellen - Google Patents

System for installasjon av en nacelle for en aksialturbin pa et nedsenket fundament, en nacelle, samt en sadel for installasjon av nacellen Download PDF

Info

Publication number
NO332202B1
NO332202B1 NO20110329A NO20110329A NO332202B1 NO 332202 B1 NO332202 B1 NO 332202B1 NO 20110329 A NO20110329 A NO 20110329A NO 20110329 A NO20110329 A NO 20110329A NO 332202 B1 NO332202 B1 NO 332202B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
nacelle
saddle
bearing
support pins
turbine
Prior art date
Application number
NO20110329A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20110329A1 (no
Inventor
Hans Olav Stromme
Michael Betschard
Original Assignee
Hammerfest Strom As
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 Hammerfest Strom As filed Critical Hammerfest Strom As
Priority to NO20110329A priority Critical patent/NO332202B1/no
Priority to PCT/NO2012/050002 priority patent/WO2012118383A1/en
Publication of NO20110329A1 publication Critical patent/NO20110329A1/no
Publication of NO332202B1 publication Critical patent/NO332202B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/061Other 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/97Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system for installering av en nacelle (3) for en aksialturbin for produksjon av elektrisk energi fra strømmer i vannmasser på et fundament (2). Nacellen (3) inkluderer minst to motstående, aksialt innrettede fremre bærepinner (10). En sadelstruktur (6) er fastgjort til fundamentet (2). Sadelstrukturen inkluderer minst to fremre bærespor (8) for mottak av bærepinnene (9). Videre kreves det beskyttelse for en nacelle (3) og en sadelstruktur

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører aksialturbiner for produksjon av elektrisk energi fra strømmer i vannmasser, og spesifikt en sadelbærestruktur, et installasjonssystem for en nacelle og en nacelle tilpasset til en sadelbærestruktur. Sadelen kan typisk brukes i forbindelse med et fundament med en skråstilt bærende pilar for å bære en turbin med turbinblader, og danner en løsning/grensesnitt mellom nacellen og underbygningen. Nacellen, turbinen, sadelbærestrukturen og fundamentet eller den bærende struktur danner et kraftverk eller en anordning for generering av elektrisk kraft.
Dynamiske effekter kan opptre på grunn av ubalanse mellom de forskjellige turbinblader på grunn av strømningsmotstand, særlig fra fundamentet, uhomogen strømming, og så videre, hvilket kan påtvinge betydelige mekaniske laster på anordningen for generering av elektrisk effekt, i tillegg til de aksiale laster og dreiemomentlastene fra turbinen. De dynamiske krefter opptrer hver gang et turbinblad passerer i skyggen av den bærende struktur. Fundamenter av den ovennevnte type har typisk en skråstilt bærende pilar for å øke avstanden mellom turbinbladene av turbinen og den bærende pilar for å redusere den ovennevnte effekt. De dynamiske laster må i sin tur tas opp mellom underbygningen/ fundamentet og nacellen. Den foreliggende oppfinnelse ifølge oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til strukturer med en skråstilt bærende pilar. Oppfinnelsen er særlig egnet for et fundament tilpasset til å plasseres på en havbunn for å utnytte tidevannsstrømmer.
Forskning og utvikling relatert til tidevannskraftverk eller anlegg for produsering av energi har utviklet seg over tiår. Tidevannskraft er forutsigbar og uavhengig av været.
Slike kraftgenererende anordninger eller anlegg blir ofte satt sammen av moduler plassert på en havbunn.
Installasjon av moduler er imidlertid utfordrende på grunn av deres betydelige dimensjoner, fordi modulene nødvendigvis må plasseres i strømmende vannmasser, og fordi modulene i enkelte tilfeller installeres forholdsvis dypt. Modulene utsettes for betydelige mekaniske laster fra de strømmende vannmasser og fra turbinen. Disse laster kan være fluktuerende og frembringe naturlige oscillasjoner i strukturen. Modulene, og særlig den modulen som inkluderer nacellen og turbinen, bør installeres raskt, ettersom installasjonen fortrinnsvis bør fullføres når tide vannet skifter for å unngå at strømmen i området blir for sterk til å hindre installasjon.
Eksempler på tidevannsanlegg satt sammen av moduler finnes i patent-søknader WO2004022968 og WO2004015264, Hammerfest Strøm. Disse publikasjoner beskriver fundamenter ment for å plasseres på havbunnen, og moduler plassert på fundamentene. Modulene kan inkludere en turbin, en generator for elektrisk strøm, en transmisjon og forskjellige elektriske komponenter. WO2004015264 beskriver en føringsanordning for undersjøiske moduler, en fremgangsmåte og et fundament. Deler av føringsanordningen beskrevet i dette dokument kan brukes i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse.
Turbinen bæres i en nacelle som igjen er fastgjort til et fundament som kan inkludere én eller flere pilarer eller søyler.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et nacelle-installasjonssystem eller en forbindelse som vesentlig reduserer de negative effekter beskrevet ovenfor, og som har en tilstrekkelig mekanisk styrke til å motstå de ovennevnte laster.
Sadelforbindelsen i henhold til oppfinnelsen kan være en del av underbygningen, og kan inkludere en krum struktur med bærespor, installasjonsføringer og en låsemekanisme.
Bæresporene kan være utsparinger i sadelforbindelsen hvor bærepinner av nacellen hviler. Bærepinnene kan være festet til nacellens hus, og er de viktigste lastbærende elementer mellom de to legemer. Bærepinnene kan være integrerte deler av nacellen, med utstrekning på utsiden av nacelle-legemet. Bærepinnene kan være runde eller kileformede, avhengig av valget av design av sadelspor.
Sadelforbindelsen kan overføre alle nacellekrefter til underbygningen. Noen fordeler ved bruk av sadelforbindelse mellom nacellen og underbygningen inkluderer: • Redusert forstyrrelse av strømningsfeltet rundt turbinen, særlig ved produsering nedstrøms turbinen
• Sikker fastgjøring av nacellen til underbygningen
• Selvlåsende innretning, avhengig av sporvinkelen kan forbindelsen brukes uten aktiv låsing
Enkel installasjon og fjerning
Selvførende installasjon, kan brukes med eller uten føringsvaiere
Selvlåsende under senking, ingen aktiv intervensjon av dykker eller
ROV påkrevet
Underbygningen inkludert sadelforbindelsen mellom underbygningen og nacellen kan optimeres for å redusere intensiteten av tårnets slippstrøm som bladene må passere gjennom når turbinen opererer med underbygningen oppstrøms for rotoren. Sadelforbindelsen er også blitt designet til å lette installasjon, og krever kun en ROV for å fastgjøre nacellen til underbygningen og for å feste konnektorer.
Konfigurasjonen av den foreliggende oppfinnelse er fordelaktig for kraft-overføringen mellom nacellen og underbygningen. Kravene til avstivning og generell forsterkning er redusert.
Videre er det tilveiebrakt nacelle-installasjonssystem som tilveiebringer en enkel og kostnadseffektiv installasjon av nacelle- og turbinmoduler på en underbygning, og som forenkler vedlikehold og utbytting av komponenter.
Det er en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et system som kan opereres uten dykkerintervensjon.
Dette oppnås med den foreliggende oppfinnelse som angitt i de uavhengige krav.
Den modulære sammenstilling letter installasjon og vedlikehold. Under installasjon vil nacellen og turbinen normalt representere én modul, og fundamentet én eller flere andre moduler.
Noen fordeler ved den modulære struktur inkluderer lavere installasjons-kostnader, trinnvis installasjon og enklere demontering.
Én eller flere føringsvaiere kan strekke seg mellom et flytende fartøy og fundamentet under installasjon.
Én eller flere løftevaiere kan strekke seg mellom modulen og en vinsj på det flytende fartøy, for heving og senking av modulen. Bruk av to vaiere kan imidlertid brukes til å lette installasjon og opphenting av modulen, ettersom to vaiere kan muliggjøre vinkeljustering i et vertikalplan av nacellen under installasjon eller opphenting.
Vaieren eller vaierne festet til nacellen kan være fjern-løsgjørbare, eller kan løsgjøres av en ROV. Låseorganer for mottakselementene kan i henhold til oppfinnelsen utelates alle sammen, men hvis slik låsing finnes nødvendig, så kan disse organene inkludere sammenlåsende midler som automatisk låser nacellen til sadelen, og som kan inkludere fjærbelastede sperrehaker som glir inn i utsparinger.
Fjernstyring av de forskjellige låsekomponenter kan utføres gjennom en kabel fra fartøyet, eller på enhver annen velkjent måte innen feltet.
En fremgangsmåte for installering av en nacelle ifølge oppfinnelsen på en sadel ifølge oppfinnelsen, kan inkludere tilveiebringelse av et fartøy som fører modulen over fundamentet. Den fullstendige føring og montering bør gjennom-føres under en endring av tidevannet når vannstrømmen er lav. Den foreliggende oppfinnelse er utviklet for å tillate at monteringen gjennomføres i en kort tids-periode, hvilket tillater at modulen installeres før vannstrømmen blir for sterk.
Føringsvaierne strekker seg mellom fundamentet og fartøyet. Modulen kan da senkes langs føringsvaierne med løftevaieren og vinsjen.
Modulen blir deretter fastgjort til fundamentet med fastgjøringsorganene, ved at f.eks. sperrehaker på fundamentet går i inngrep med utsparinger på modulen. Under opphentingen av modulen reverseres denne prosessen. Når monteringen er fullført, blir løftevaierne og føringsvaierne løsgjort fra modulen og fundamentet, og monteringen er fullført.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system for installering av en nacelle for en aksialturbin på et nedsenket fundament. Nacellen inkluderer minst to motstående, aksialt innrettede fremre bærepinner. Hver av de fremre bærepinner er tilpasset til å danne et nacellebæreområde og for kontakt med en sadelstruktur fastgjort til fundamentet. Sadelstrukturen inkluderer minst to første bærespor som hvert er tilpasset til å motta bærepinnene og til å danne et sadelbæreområde på sadelstrukturen for bæring av nacellen. Minst ett ytterligere nacelle-bæreområde på nacellen tilveiebringer kontakt med minst ett ytterligere sadelbæreområde på sadelen.
Systemet kan videre inkludere to aksialt innrettede bakre bærepinner som danner to ytterligere nacellebæreområder på nacellen. Sadelstrukturen inkluderer da minst to ytterligere bakre bærespor for mottak av de ytterligere aksialt innrettede bærepinner og for dannelse av to ytterligere sadelbæreområder på sadelen.
En enhet som inkluderer nacellen og aksialturbinen kan ha et tyngdepunkt lokalisert foran de aksialt innrettede fremre bærepinner når systemet inkluderer to aksialt innrettede bakre bærepinner.
Tyngdepunktet kan være lokalisert mellom de aksialt innrettede fremre bærepinner og turbinen.
Bæresporene kan være hovedsakelig u-formede, foroverskrånende spor.
En haifinne-formet føringsflate med et avrundet neseparti kan være lokalisert mellom bæresporene.
Et ytterligere nacelle-bæreområde på nacellen for kontakt med minst ett ytterligere sadelbæreområde på sadelen kan danne tre bæreområder som avgrenser et trekantet plan. En enhet som inkluderer nacellen og aksialturbinen kan da ha et tyngdepunkt lokalisert slik at en vertikal linje gjennom tyngdepunktet strekker seg gjennom det trekantede plan.
Oppfinnelsen vedrører videre en nacelle for en aksialturbin for produksjon av elektrisk energi fra strømmer i vannmasser. Nacellen inkluderer minst to motstående, aksialt innrettede bærepinner, som hver er tilpasset til å danne et nacelle-bæreområde og for kontakt med en sadelstruktur, og minst et ytterligere nacelle-bæreområde.
Nacellen kan videre inkludere to ytterligere aksialt innrettede bakre bærepinner, for mottak i to bakre bærespor.
Nacellen inkluderer videre en turbin, og en enhet som inkluderer nacellen og aksialturbinen kan ha et tyngdepunkt lokalisert foran de aksialt innrettede fremre bærepinner.
Tyngdepunktet kan være lokalisert mellom de aksialt innrettede fremre bærepinner og turbinen.
Nacellen kan inkludere et ytterligere nacelle-bæreområde på nacellen for kontakt med minst et ytterligere sadelbæreområde på sadelen for å danne tre bæreområder som avgrenser et trekantet plan. En enhet som inkluderer nacellen og aksialturbinen har et tyngdepunkt lokalisert slik at en vertikal linje gjennom tyngdepunktet strekker seg gjennom det trekantede plan.
Oppfinnelsen vedrører videre en sadel for installering av en nacelle for en aksialturbin på et nedsenket fundament. Sadelen inkluderer minst to motstående, aksialt innrettede bærespor som hvert er tilpasset til å motta bærepinner på en nacelle og til å danne et sadelbæreområde. Sadelen inkluderer minst et ytterligere sadelbæreområde (16b).
Sadelen kan inkludere to ytterligere sadelbæreområder dannet av bakre bærespor for mottak av ytterligere aksialt innrettede bærepinner.
Kort beskrivelse av de vedføyde tegninger.
Fig. 1 viser en aksialturbin for produksjon av energi fra tidevannsstrømmer,
i henhold til kjent teknikk;
Fig. 2 viser en del av en nacelle for en turbin av den ovennevnte type, med to bærepinner i henhold til oppfinnelsen; Fig. 3 er et sideriss av en nacelle festet til en underbygning med et system i henhold til oppfinnelsen; Fig. 3a er et sideriss av en nacelle festet til en underbygning med et system i henhold til en forskjellig utførelse av oppfinnelsen; Fig. 4 er et sideriss av en sadelstruktur i henhold til oppfinnelsen; Fig. 5 er et riss forfra av en sadelstruktur og en nacelle i henhold til oppfinnelsen; Fig. 6 er et riss bakfra av løsningen vist på fig. 5;
Fig. 7 er et riss ovenfra av løsningen vist på figurene 5 og 6; og
Figurene 8-11 viser en sadel og forskjellige posisjoner av bærepinner under installasjon eller demontering.
Detaljert beskrivelse av en utførelse av oppfinnelsen med henvisning til de vedføyde figurer.
Fig. 1 viser en undersjøisk kraftgenerator eller effektgenerator for generering av elektrisk kraft eller effekt fra strømmer i vann, typisk havstrømmer, i henhold til kjent teknikk. Generatoren kan også brukes i elvestrømmer. En aksialturbin 1 bæres i en nacelle 3. Nacellen 3 vil typisk inkludere en generator, en girboks og en mekanisme for justering av stigningen til turbinen 1. En føringsstruktur 4 er vist. Føringsstrukturen kan inkludere løsgjørbare vaiere som kan brukes til å føre
nacellen 3 fra overflaten og ned på en underbygning 2. Effektgeneratoren er lokalisert på en havbunn 5. Underbygningen 2 inkluderer en kort vertikal seksjon 2a for mottak av en installasjonskonus fastgjort til nacellen. Den foreliggende oppfinnelse
vil typisk brukes i forbindelse med effektgeneratorer av den ovennevnte type. Den korte vertikale seksjon 2a kan da utelates, ettersom systemet i henhold til oppfinnelsen erstatter installasjonskonusen, og således forbedrer strømningsmønsteret rundt strukturen, ettersom den vertikale seksjon 2a anses som ugunstig. Fig. 2 viser en del av en nacelle 3. Fire bærepinner 9, 10 er festet til nacellen, hvorav to bærepinner er lokalisert på hver side. Det er to bakre bærepinner 9, og to fremre bærepinner 10. Bærepinnene 9, 10 er utformet som sylindriske pinner som strekker seg ut fra siden av nacellen. De to fremre bærepinner er innrettet med hverandre og deler en felles sentral akse. På lignende vis, er de to bakre bærepinner 9 innrettet med hverandre, og deler også en felles sentralakse. Fig. 3 viser en nacelle 3 installert på en underbygning 2 med en sadelstruktur 6 i henhold til oppfinnelsen. De fremre bærepinner 10 og de bakre bærepinner 9 er festet til nacellen 3. Sadelen 6 er vist med et fremre bærespor 8 og et bakre bærespor 7. Fig. 3 viser vider geometrien til siden av sadelen 6, og forskjellige posisjoner av bærepinnene 9,10 under montering av nacellen 3 på sadelen 6. De stiplede sirkler viser forskjellige posisjoner av bærepinnene 9,10 under installasjon, og viser også hensikten med den bakre føringsflate 12 og den fremre føringsflate 13. Tyngdepunktet CG (center of gravity) til nacellen og turbinen er på figuren angitt som CG, og er lokalisert foran fronten av de fremre bærepinner. De fremre bærepinner 10 vil da bli utsatt for en kraft i en retning hovedsakelig oppover, og de bakre bærepinner 9 vil bli utsatt for en kraft i den motsatte retning, dvs. en nedoverrettet kraft. (Betrakter ikke kreftene påtvunget av turbinen/strømmen). De fire bærepinner i fire bærespor avgrenser fire bæreområder. Geometrien til bærepinnene sørger for at de bakre bærepinner 9 holdes på plass, hvilket hindrer nacellen og turbinen i å dreie forover rundt de fremre bærepinner 10.
Nacellen 3 vil typisk bli senket fra et fartøy i to vaiere, for å tillate justering av vinkelen til nacellen, for å lette installasjon. En ROV kan brukes til å overvåke og gjøre operasjonen enklere. Løftevaierne kan løsgjøres ved hjelp av fjernstyring, eller kan løsgjøres av ROV-en. Dykkere bør være unødvendig. Opphenting er en omvendt operasjon av installasjon.
Nacellen kan føres langs vaiere som strekker seg mellom sadelstrukturen 6 og et flytende fartøy, for å lette installasjon av nacellen på sadelen.
I den viste utførelse inkluderer underbygningen typisk et understøttelsesrør med en 200 mm diameter, idet sadellengden i en horisontal retning er 3940 mm, avstanden mellom sentrene av bærepinnene, og de avrundede partier av bæresporene er 1539 mm, den frem føringsflate 11 er hovedsakelig lineær, horisontal og har en lengde på 687 mm, nacellen har en diameter på 3200 mm, og bærepinnene har en radius på 200 mm.
Fig. 3a er et sideriss av en nacelle festet til en underbygning med et system i henhold til en forskjellig utførelse av oppfinnelsen, hvor de bakre bærepinner 9 er erstattet med et ytterligere bæreområde 16. De fremre bærepinner 10 er festet til nacellen 3. Sadelen 6 er vist med et fremre bærespor 8.
Det ytterligere bæreområde 16 inkluderer et nacelle-bæreområde 16a på nacellen og et sadelbæreområde 16b på sadelen i kontakt med hverandre. De to bærepinner 10 og det ytterligere bæreområde 16 er lokalisert ved hvert hjørne av en trekant, sett ovenfra. Enheten som inkluderer nacellen 3 og aksialturbinen har et tyngdepunkt CG lokalisert slik at en vertikal linje gjennom tyngdepunktet strekker seg gjennom denne trekanten, slik at nacellen vil hvile i disse tre bæreområder. Dette er angitt med en vertikal linje gjennom tyngdepunktet på fig. 3a. Fig. 3a er vist i en utførelse med bærepinnene 10 nærmere turbinen (ikke vist) enn det ytterligere bæreområde 16, men sadelen kunne vært plassert i motsatt retning uten å avvike fra oppfinnelsen. (Bæreområdene ville måtte bli forandret i henhold til dette). Fig. 4 er et sideriss av en sadel 6 festet til en underbygning 2. Underbygningen 2 er typisk et fundament eller en basis fundamentert på en havbunn. Sadelen 6 inkluderer fire spor. Det er to bakre bærespor 7, og to fremre bærespor 8. Bæresporene 7 og 8 inkluderer et åpent innløpsparti, og et avrundet bunnparti. De avrundede bunnpartier har et sirkulært parti med en diameter tilpasset til dia-meteren av de fremre og bakre bærepinner 10, henholdsvis 9. Det er et bakre bærespor 7 på hver side av sadelen, og et fremre bærespor på hver side av sadelen 6. De to bakre bærespor 7 er aksialt innrettet med hverandre, og de to fremre bærespor 8 er innrettet med hverandre. Radien av det avrundede parti av det bakre bærespor er tilpasset til å tillate innpassing av den bakre bærepinne 9, og radien av det avrundede parti av det fremre bærespor 8 er tilpasset til radien av den fremre bærepinne 10. Bæresporene 7, 8 er åpne, og er tilstrekkelig brede til å tillate bærepinnene 9, 10 å gå inn i sporene, og til å plasseres i de avrundede partier av sporene 7, 8. Under normal drift av turbinen, er nacellen som bærer turbinen lokalisert hovedsakelig horisontalt, for lokalisering av turbinen hovedsakelig vertikalt.
Hvert av de to bærespor 7, 8 har to hovedsakelig rette sidepartier sammen-føyd av det sirkulære bunnparti. De to hovedsakelig rette sidepartier er skråstilt oppover og forover mot fronten av nacellen. Fronten av nacellen anses i denne kontekst som den side av nacellen som bærer turbinen. Vann som strømmer gjennom turbinen oppstrøms for nacellen (fra venstre på figuren) vil følgelig være tilbøyelig til å presse nacellen og bærepinnene ned inn i bæresporene. Sadelen 6 inkluderer videre en fremre føringsflate 13 for den fremre bærepinne 10, og en bakre føringsflate 12 for den bakre bærepinne 9. Under installasjon, når nacellen, vanligvis med en turbin, skal installeres på en basis eller underbygning 2 som allerede er installert på en havbunn, senkes nacellen 3 ved hjelp av én eller flere vaiere som strekker seg fra et flytende fartøy. Nacellen med føringspinnene 9,10 landes på den fremre føringsflate 13, henholdsvis den bakre føringsflate 12, og den bakre bærepinne 9 vil gli langs den skråstilte bakre føringsflate 12, hvilket trekker den fremre bærepinne 10 inn i det fremre bærespor 8, mens den bakre bærepinne 9 lander i det bakre bærespor 7. De avrundede partier av bæresporene hviler nå mot de avrundede sylindriske partier av bærepinnene.
En låsemekanisme for å holde bærepinnene i bæresporene kan benyttes, hvis dette anses nødvendig. Nacellelåsen kan skjematisk representeres som 11. Nacellelåsen 11 kan inkludere fjæraktuerte haker, eller enhver annen låsemekanisme. Låsemekanismen kan fjernopereres for å lette installasjon og opp-hentbar av turbinen, nacelle-anordningen.
Fig. 5 er et riss forfra av utførelsen vist på fig. 4, hvor nacellen 3 er vist som en sirkel i senter av tegningen. De fremre bærepinner 10, sadelen 6 og underbygningen 2 er klart vist. Videre viser fig. 5 et føringstårn 14 lokalisert på hver side av sadelen 6. Føringstårnene 14 har innoverskrånende flater for å lette installasjon og innretting av nacellen i sadelen. Når nacellen senkes fra overflaten på sadelen, kan nacellen gli langs de skrånende overflater av tårnene 14, forføring av
nacellen til den korrekte lokalisering.
Fig. 6 korresponderer til fig. 5, men viser det bakre parti av sadelen 6. Som i de foregående figurer, bæres sadelen 6 av en underbygning 2. Ettersom fig. 6 viser et riss bakfra, er kun de bakre bærepinner 9 vist. Fig. 7 er et riss ovenfra av sadelen 6 vist på figurene 4, 5, 6. Fig. 7 viser klart de fire bærepinner 9,10 og hvordan de er lokalisert på hver side av en nacelle. Figurene 8-11 er nesten like, slik at de forskjellige henvisningstall vil være relevante for alle figurene selv om noen henvisningstall ikke er vist. Disse figurene er inkludert for å fremheve formålet med geometrien til sadelstrukturen 6 i relasjon til den fremre bærepinne 10 og den bakre bærepinnen 9. Bærepinnene 9, 10 er festet til nacellen og har en fast avstand der imellom. Formålet med geometrien til sadelstrukturen 6 er å lette installasjon av nacellen på sadelen 6. Som det kan ses på fig. 8, sadelen inkluderer en litt skrånende fremre føringsflate 13 fulgt av en flate i det fremre bærespor 8 med en brattere helling. Denne flaten ender i et avrundet bunnparti av det fremre bærespor 8, som igjen følges av en skråstilt rett
seksjon. Denne skråstilte rette seksjon strekker seg videre inn i en avrundet nese-seksjon 15 og deretter inn i en skråstilt bakre føringsflate 12. Denne bakre førings-flate 12 følges av en mer eller mindre rett seksjon av det bakre bærespor 7. Denne rette seksjon av bæresporet 7, har en brattere skråstilling enn den bakre førings-flate 12. Denne skråstilte flate følges av et avrundet bunnparti av det bakre bærespor 7, som igjen følges av et skråstilt rett parti som følges av et hovedsakelig vertikalt parti på føringstårnene 14. De fremre og bakre bærespor 8, henholdsvis 7 er hovedsakelig U-formede. Partiet av sadelen 6 mellom de to bærespor kan uttrykkes som haifinne- eller bølgeformet. Den fremre bærepinne 10 og den bakre bærepinne 9 er vist i forskjellige posisjoner. Paret av bærepinner er skjematisk festet til hverandre med en linje, men det er klart at denne linjen kun er vist for å vise relasjonen mellom bærepinnene, og kunne erstattes med nacellen. De forskjellige sirkler som er innbyrdes forbundet med linjer viser hvordan nacellen kan føres inn i eller ut av de fremre og bakre bærespor. For eksempel, vises det klart hvordan den bakre bærepinnen 9 kan gli langs føringstårnene 14 og inn i det bakre bærespor, og hvordan den fremre bærepinne 10 kan bevege seg inn i det fremre bærespor 8. Den nederste posisjon av de fremre og bakre bærepinner er vist, når de fremre og bakre bærepinner er plassert i det avrundede parti av bære-
sporene, og viser posisjonen til pinnene når nacellen er installert. På grunn av lokaliseringen av tyngdepunktet til nacelle- og turbinstrukturen, vil den fremre bærepinne 10 påtvinge en nedoverrettet kraft på sadelen, og den bakre bærepinne 9 vil påtvinge en oppoverrettet motsatt kraft på det bakre bærespor. Nacellen vil dermed holdes på plass av tyngdekraften. Det skråstilte U-formede bakre bærespor 7 hindrer den bakre bærepinne 9 i å bevege seg i en retning oppover. Fig. 8 viser hvordan nacellen kan installeres under opprettholdelse av en hovedsakelig horisontal posisjon. Fig. 9 korresponderer til fig. 8, men fremhever hvordan nacellen vil bevege seg hvis den går inn i bæresporene i en vinkel som peker nedover foran. Den fremre flate av det fremre bærespor 8 vil skyve bærepinnene bakover og inn i den posisjon hvor de sitter på plass. Fig. 9 viser imidlertid en terskelvinkel, hvor den øvre posisjon av den bakre bærepinne 9 er vist som en vinkel hvor nacellen hindres i å bli installert, og den nedre posisjon viser en vinkel hvor nacellen vil gli på plass. Fig. 10 korresponderer til de tidligere figurer, men viser hvordan førings-flaten av føringstårnene 14 vil føre den bakre bærepinne 9, og hvordan neseseksjonen 15 vil føre den fremre bærepinne 10, for å sørge for at den bakre bærepinne 9 føres korrekt inn i det bakre bærespor 7. Fig. 11 korresponderer til de forutgående figurer 8-10, og er inkludert for å beskrive ytterligere scenarioer under installasjon eller opphenting av nacellen. Fra fig. 11, vises det klart hvordan neseseksjonen 15 vil hindre den bakre bærepinne 9 i å bli installert uten at den fremre bærepinne blir korrekt satt på plass.

Claims (14)

1. System for installering av en nacelle (3) for en aksialturbin på et nedsenket fundament (2), karakterisert vedat: nacellen (3) inkluderer minst to motstående, aksialt innrettede fremre bærepinner (10), som hver er tilpasset til å danne et nacelle-bæreområde og for kontakt med en sadelstruktur (6) fastgjort til fundamentet (2); hvor sadelstrukturen inkluderer minst to første bærespor (8) som hvert er tilpasset til å motta bærepinnene (9) og til å danne et sadelbæreområde på sadelstrukturen for bæring av nacellen; og minst et ytterligere nacellebæreområde på nacellen for kontakt med minst ett ytterligere sadelbæreområde på sadelen.
2. System som angitt i krav 1, videre inkluderende to ytterligere aksialt innrettede bakre bærepinner (9) som danner to ytterligere nacelle-bæreområder på nacellen, og hvor sadelstrukturen (6) inkluderer minst to ytterligere bakre bærespor (7) for mottak av de ytterligere aksialt innrettede bærepinner (9) og dannelse av to ytterligere sadelbæreområder på sadelen.
3. System som angitt i krav 2, hvor en enhet som inkluderer nacellen (3) og aksialturbinen har et tyngdepunkt lokalisert foran de aksialt innrettede fremre bærepinner (10).
4. System som angitt i krav 3, hvor tyngdepunktet er lokalisert mellom de aksialt innrettede fremre bærepinner (10) og turbinen.
5. System som angitt i krav 2, hvor bæresporene (7, 8) er hovedsakelig U-formede, foroverhellende spor.
6. System som angitt i krav 2, hvor en haifinne-formet føringsflate med et avrundet neseparti (15) er lokalisert mellom bæresporene (7, 8).
7. System som angitt i krav 1, inkluderende et ytterligere nacelle-bæreområde på nacellen for kontakt med minst et ytterligere sadelbæreområde på sadelen, for å danne tre bæreområder som avgrenser et trekantet plan; og en enhet som inkluderer nacellen (3) og aksialturbinen har et tyngdepunkt lokalisert slik at en vertikal linje gjennom tyngdepunktet strekker seg gjennom det trekantede plan.
8. Nacelle for en aksialturbin for produksjon av elektrisk energi fra strømmer i vannmasser, karakterisert vedat: nacellen (3) inkluderer minst to motstående, aksialt innrettede fremre bærepinner (10), som hver er tilpasset til å danne et nacelle-bæreområde og for kontakt med en sadelstruktur (6); og minst et ytterligere nacelle-bæreområde.
9. Nacelle som angitt i krav 8, videre inkluderende to ytterligere aksialt innrettede bakre bærepinner (9), for å mottas i to bakre bærespor (7).
10. Nacelle som angitt i krav 8, videre inkluderende en turbin, og hvor en enhet som inkluderer nacellen (3) og aksialturbinen har et tyngdepunkt lokalisert foran de aksialt innrettede fremre bærepinner (10).
11. Nacelle som angitt i krav 10, hvor tyngdepunktet er lokalisert mellom de aksialt innrettede fremre bærepinner (10) og turbinen 1.
12. Nacelle som angitt i krav 9, videre omfattende et ytterligere nacelle-bæreområde (16a) på nacellen for kontakt med minst et ytterligere sadelbæreområde (16b) på sadelen (6), for å danne tre bæreområder som avgrenser et trekantet plan; og hvor en enhet som inkluderer nacellen (3) og aksialturbinen har et tyngdepunkt lokalisert slik at en vertikal linje gjennom tyngdepunktet strekker seg gjennom det trekantede plan.
13. Sadel for installering av en nacelle (3) for en aksialturbin (1) på et nedsenket fundament (2), karakterisert vedat: sadelen 6 inkluderer minst to motstående , aksialt innnrettede bærespor 8 som hvert er tilpasset til å motta bærepinner (9) på en nacelle, og til å danne et sadelbæreområde; og minst et ytterligere sadelbæreområde (16b).
14. Sadel som angitt i krav 13, omfattende to ytterligere sadelbæreområder dannet av bakre bærespor (7) for mottak av ytterligere aksialt innrettede bærepinner (9).
NO20110329A 2011-03-02 2011-03-02 System for installasjon av en nacelle for en aksialturbin pa et nedsenket fundament, en nacelle, samt en sadel for installasjon av nacellen NO332202B1 (no)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20110329A NO332202B1 (no) 2011-03-02 2011-03-02 System for installasjon av en nacelle for en aksialturbin pa et nedsenket fundament, en nacelle, samt en sadel for installasjon av nacellen
PCT/NO2012/050002 WO2012118383A1 (en) 2011-03-02 2012-01-12 A system for installing a nacelle for an axial turbine on a submerged foundation, a nacelle, and saddle for installing the nacelle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20110329A NO332202B1 (no) 2011-03-02 2011-03-02 System for installasjon av en nacelle for en aksialturbin pa et nedsenket fundament, en nacelle, samt en sadel for installasjon av nacellen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20110329A1 NO20110329A1 (no) 2012-07-23
NO332202B1 true NO332202B1 (no) 2012-07-23

Family

ID=46584519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20110329A NO332202B1 (no) 2011-03-02 2011-03-02 System for installasjon av en nacelle for en aksialturbin pa et nedsenket fundament, en nacelle, samt en sadel for installasjon av nacellen

Country Status (2)

Country Link
NO (1) NO332202B1 (no)
WO (1) WO2012118383A1 (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110486212B (zh) * 2019-09-12 2024-05-03 杭州林黄丁新能源研究院有限公司 海洋能发电装置
GB2589118B (en) * 2019-11-21 2023-03-29 Nova Innovation Ltd A tidal turbine with a seabed support structure

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61275587A (ja) * 1985-05-30 1986-12-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風車鉄塔
NO316980B1 (no) * 2002-08-13 2004-07-12 Hammerfest Strom As Anordning for innstyring av moduler til et anlegg for produksjon av energi fra strommer i vannmasser, en forankring, samt fremgangsmate for installasjon av anordningen.
CA2752116C (en) * 2003-06-09 2013-08-06 Shinko Electric Co., Ltd. Vertical axis type wind power station
GB2431628B (en) * 2005-10-31 2009-01-28 Tidal Generation Ltd A deployment and retrieval apparatus for submerged power generating devices
DE102008020964B4 (de) * 2008-04-25 2012-03-22 Voith Patent Gmbh Modulares Unterwasserkraftwerk und Verfahren für dessen Montage
GB0821775D0 (en) * 2008-11-28 2009-01-07 Rawlings Matthew J H An apparatus and method for erecting wind turbines

Also Published As

Publication number Publication date
NO20110329A1 (no) 2012-07-23
WO2012118383A1 (en) 2012-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6280179B2 (ja) 多メガワット海流エネルギー抽出装置
JP5189647B2 (ja) マルチポイント係留及び安定化システム、及び流れを用いた水中用タービンのための制御方法
KR20110103420A (ko) 설치장소에서 수력터빈을 고정하는 방법
US20170342957A1 (en) Support structure for tidal energy converter system
WO2007130479A3 (en) Submersible electrical power generating plant and method
KR20110113613A (ko) 정렬 수단을 구비한 수력 터빈 시스템
CN102312794A (zh) 用于离岸风力涡轮机的塔架节段和方法
US10309368B2 (en) Power generation apparatus utilizing water current energy
JP3139609U (ja) 水車モジュール及び発電用水中水車装置
KR101232314B1 (ko) 수면 부상형 태양광 발전장치
KR20120024269A (ko) 해양 복합발전장치
NO332202B1 (no) System for installasjon av en nacelle for en aksialturbin pa et nedsenket fundament, en nacelle, samt en sadel for installasjon av nacellen
KR100720947B1 (ko) 작동이 용이한 조류발전장치
CN106030100A (zh) 流经式涡轮
NO320852B1 (no) Anordning med en skrastilt baeresoyle for forankring av en aksialturbin for produksjon av elektrisk energi fra vannstrommer
KR101581741B1 (ko) 수상 태양광 발전 부유 구조물의 계류장치
KR101390866B1 (ko) 부유식 풍력발전설비
MD3845G2 (ro) Staţie hidraulică
KR101922237B1 (ko) 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기
KR20160025175A (ko) 조수간만의 차를 이용한 발전장치
KR20150069886A (ko) 수상 태양광 발전 부유 구조물의 계류장치
CN104100455B (zh) 一种海上漂浮式测风塔结构
JP6063358B2 (ja) 海流発電装置
JP6117498B2 (ja) 海流・潮流発電装置
JP2009264119A (ja) 愛する地球号と子供たちの未来にささげる海流発電システム

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees