NO344269B1 - Tak til fiskeoppdrettsanlegg - Google Patents

Description

Tak til fiskeoppdrettsanlegg

Teknisk område

Oppfinnelsen angår et tak for fiskeoppdrettsanlegg, der solceller kan anordnes på taket for å sanke solenergi, og der taket er motstandsdyktig mot påkjenninger fra værforhold, og der taket skaper et kontrollert miljø for fiskeoppdrett ved at det beskytter mot vær og vind.

Bakgrunn

Patentsøknad WO 2004/016079 A1 angår et fiskeoppdrettsanlegg og fremgangsmåter for å oppdrette fisk. Søknaden beskriver en flytende konstruksjon for fiskeoppdrett som omfatter en inngjerding festet til eller assosiert med en oljeeller gassplattform i åpent hav, der plattformen er forankret eller strekkfortøyd til havbunn. I en utførelsesform omfatter den flytende konstruksjonen et telt, og taket i konstruksjonen kan være støttet opp av én eller flere flottører. I en annen utførelsesform omfatter konstruksjonen en ventilasjonsinnretning i taket for å ventilere luft som blir tilført under taket. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen angår bruk av store inngjerdinger for fiskeoppdrett i åpent hav, i relativt dypt farvann som er eksponert for hardt vær og som er støttet av offshore plattformer. Søknaden beskriver i en utførelsesform et takdekke til et oppdrettsanlegg.

Patentsøknad US 2006/0162667 A1 beskriver et flytende oppdrettstank for fisk, planter og algearter. Oppdrettstanken inkluderer en serie av paneler skjøtet sammen ved fleksible koblingsledd som former en sylinder-formet tank med en konisk bunn nær en åpen ende ved et vanntett og flytende skum eller annet materiale.

Norsk patentsøknad 851910 angår en merd for fiskeoppdrett som omfatter en rammedannende flytekrage med tilhørende oppdriftsorganer og en fra flytekragens innerkant i sjøen nedadløpende notpose eller fiskepose til opptakelse av oppdrettsfisk.

Norsk patentsøknad NO 20150364 A1 angår en tett produksjonstank for oppdrett av laks eller annen fisk. Produksjonstanken er nedsenket i sjøen og er tett på toppen og på sidene ned til 20 meters dybde.

Amerikansk patent nr.3717124 angår et oppdrettsanlegg med bur og en flytering med en innadgående flens. Anlegget har et deksel som er festet til flyteringen og som lukker den øvre enden av buret.

Patentsøknad WO 2016/166041 A1 angår en solenergi-høstende plattform.

Forutsigbar og miljømessig bærekraftig vekst i norsk lakse- og ørretoppdrett er avhengig av at nye arealer tas i bruk i den ytre kystsonen. Dette krever nytenkning, robuste og smarte løsninger. Bærekraftig betyr også at veksten i produksjonskostnad pr kg produsert laks må bremses eller i ytterste konsekvens reverseres.

«Anlegget» er et flytende anlegg designet for havbruk i eksponert kystsone som i vesentlig grad skal bidra til økt og bedre arealutnyttelse med fremtidsrettet lønnsom produksjon av laks og energi i sonen 4 til minst 8 m signifikant bølgehøyde.

Sammendrag av oppfinnelsen

Oppfinnelsen angår et takdekke til fiskeoppdrettsanlegg der fiskeoppdrettsanlegget omfatter en flytering, og der takdekket utgjør et overbyggende tak festet til flyteringen, og der takdekket er støttet opp av en mast anordnet på et flyteelement lokalisert i midten av flyteringen. Takkdekket omfatter videre solceller anordnet på takdekket, og takdekket omfatter flere sektorsegmenter separert radielt ut fra sentrum av flyteringen, og er skjøtet sammen med festemidler i skjøter mellom sektorsegmentene, og som til sammen danner et omsluttende tak, og der hvert sektorsegment omfatter en øvre og en nedre membran, der den øvre og nedre membran er skjøtet sammen langs sektorsegmentets periferi, og danner et oppblåsbart luftrom mellom membranene.

Oppfinnelsen angår en merdstruktur som først og fremst åpner for en kostnadseffektiv arealutnyttelse i eksponert sone. Merdstrukturen inneholder alle systemer og innsatsfaktorer nødvendig for effektiv og forsvarlig oppdrett av laks, inkludert personell, fôringssystemer og siloer. Fôrflåte blir derfor ikke nødvendig og en merd blir dermed én selvstendig enhet. Merdstrukturen tilrettelegger også for høsting av solenergi og åpner for etablering av energisystemer for fornybar energi i ytre kystsone.

Anlegget kan deles i to hoveddeler med et energisystem og et system for eksponert akvakultur. Merden er først fremst en løsning for mer utsatte værforhold, men er også et fornybar energisystem i seg selv. Energisystemene kan også benyttes på eksisterende anlegg eller levere energi til andre formål. I tillegg til disse 2 hovedsystemene er det behov for å bygge en egen produksjons linje (ekstruder) for merdstrukturen.

Hovedstrukturen i oppdrettsanlegget er en ekstrudert ringformet struktur av Polyetylen (PE) med innvendig diameter 3.6 meter og en sirkulær omkrets på 200 meter. Strukturen gir ly og rom for personer, teknologi, komplett fôring system med siloer og alle nødvendige innsatsfaktorer. PE strukturen gjør det også mulig å bære en luft-fylt membran- eller dukstruktur med solceller. Den overliggende membranen som er forlenget med et skjørt til 7 m dybde gjør anlegget delvis beskyttet mot lakselus i de øverste vannlag. Avhengig av størrelse på energisystemet, kan anlegget kan ha et betydelig overskudd av energi som er planlagt anvendt til produksjon av brakkvann. Spesielt med energi fra vindturbin og eller bølgekraftverk hvor en produserer trykkluft som kan drive både membranfiltrering for lavsaltvann produksjon, drive utfôringsanlegget uten bruk av pumper eller kompressorer, og kan lade elektriske støttefartøyer.

Ulike elementer av ekstruderte profiler, inkludert elastiske elementer, er egnet for store PE legemer i høy sjø. Sensorer kan overvåke spenninger og deformasjoner. Ekstruderte strukturer (merden) kan optimaliseres med hensyn til styrke, fleksibilitet og stivhet og dermed tilpasses de ulike sjøtilstander og meget høy sjø.

Energisystemet består av en merd med solceller, et frittliggende solcelle anlegg, kabler, batterier og styresystemer.

En av utfordringene i å operere i eksponert farvann er tilgang på energi.

Landstrøm kan være kostnadsmessig og teknisk utfordrende å legge ut og dieselaggregater er ikke fremtidsrettet.

Eksponerte kyststrøk er velegnet for å høste av naturens energi og krefter og anlegget utnytter dette først og fremst ved å produsere elektrisitet fra solenergi, men også med intensjon om å utnytte krefter fra vind og bølger til både produksjon av elektrisitet og direkte trykkluft. Anlegget kan være selvforsynt med energi og levere overskudd energi til båter og andre farkoster som kan lades ved en tilpasset ladestasjon/bøye.

Energilagringen på anlegget er planlagt som batteripakker installert inne i PE-rørene på alle 6 merdene, i tillegg til en batterikontainer som skal oppbevares på havbunnen. Energien som lagres i disse batteripakkene skal levere energi både til drift av selve oppdrettsanlegget og til elektriske sjøfartøy via ladestasjon. Et alternativ til batteripakkene i merdene er å ha en stor batterikontainer på en flåte tilknyttet anlegget. I tillegg til batteriene kan det også lagres noe energi som trykkluft, slik at denne kan brukes i forskjellige driftsprosesser, f.eks. fôring og brakkvannsproduksjon.

Det kan benyttes en flåte/lekter tilknyttet anlegget. Denne flåten kan være dekket med solceller på oversiden og den kan være utstyrt med sensorer for å måle potensiell energiproduksjon ved bruk av en lineær bølgekraftgenerator tilknyttet flåten.

En bølgekraftgenerator kan installeres i fremtiden. Det er mulig å installere en bølgelinse for å intensivere bølgene i et gitt område inn mot et bølgekraftverk. For andre lokasjoner i framtiden kan det imidlertid være gunstig å installere en kunstig bølgelinse.

Teknologien som er tenkt å benyttes når det skal installeres et bølgekraftverk er som følger: En bøye på overflaten beveger seg opp og ned med bølgene. En stålvaier er festet til undersiden av bøyen i den ene enden og til en lineærgenerator i den andre enden. Generatoren er festet til en sokkel på havbunnen. Stålvaieren viderefører bøyens bevegelse til en translatør i den elektriske generatoren, som dermed produserer elektrisk energi. Generatorene produserer elektrisk strøm med varierende frekvens og amplitude. Derfor installeres det også en subsea omformer som konverterer den produserte strømmen til standard 50/60 Hz AC strøm som kan benyttes til å drive anlegget. Et anlegg kan bestå av få generatorer eller veldig mange, avhengig av behovene til mottaker og mulighetene på den aktuelle lokasjonen.

Solcellene kan sveises fast til underlaget og de trenger derfor ikke festemateriell av metall som kan bli utsatt for korrosjon og bli ødelagt. De penetrerer ikke underlaget og dermed forblir underlaget helt vanntett, noe som er viktig i forhold til luseproblematikken. De har også en lavere vekt enn de fleste andre solceller, og de har til og med en patentert snøsmeltings-kapabilitet. Oversiden av forsterket glass er veldig motstandsdyktig mot vær og vind, inkludert hagl, men solcellene er allikevel meget fleksible, noe som er viktig når de skal plasseres på et så bevegelig objekt som merdene vil være. Solcellene kan produseres i irregulære former, slik at enda mer av de kakestykkeformede arealene på merdene kan utnyttes. Utviklingen innen solceller går mot at solcellene blir mer og mer fleksible, lettere og tynnere, samtidig som virkningsgraden øker og prisen går ned. Følgelig vil det bare bli mer og mer gunstig å bruke solceller på oversiden av merdene etter hvert som tiden går, og oppfinnelsen angår et veldig framtidsrettet konsept som vil støtte og følge denne utviklingen.

Det vil installeres energilagring i form av batteripakker på anlegget.

Batteriløsningen som er planlagt omfatter en batteripakke integrert i selve merdstrukturen på alle 6 merdene. Disse vil bli plassert inne i PE-røret som omkranser merdene, hvor det også vil plasseres invertere, kontrollsystem, fôringsutstyr, etc. Som et alternativ til batteripakkene i merdene kan det installeres en større batterikontainer på en flåte tilknyttet anlegget. I tillegg til dette kan det på sikt plasseres en batterikontainer på havbunnen som vil fungere som en ladestasjon for AUV. Det kan leveres både batteripakker som kan integreres i PE-rørene, container for oppbevaring på havbunnen og container for oppbevaring på flåte. I tillegg til batterier kan en betydelig del av energien fra vindturbin og bølgekraftverk lagres i form av trykkluft som kan drive produksjon av vann med lavt saltinnhold. På sikt kan det være mulig å erstatte luftkompressorer og pumper helt med trykkluft fra egen energiproduksjon og da uten å måtte gå om produksjon av elektrisitet.

Ferskvann og brakkvann er viktige virkemidler mot parasitter. Anlegget er tilrettelagt for betydelig energiproduksjon som gjør det mulig å produsere store mengder lav-salt vann på anlegget. Forstudier har vist at membranteknologi kan være spesielt hensiktsmessig på dette anlegget såfremt bølge- eller vind-energi tas i bruk. Fra slike energi-anlegg kan det lagres trykkluft som kan brukes til å trykke saltvannet gjennom membraner for produksjon av for eksempel 5-15 ppm lav-salt vann. Dette vannet kan overmettes med oksygen og sørge for et oksygenrikt brakkvannslokk i øverste del av merden som kan bidra til et mer utrivelig miljø for lusen. Anlegget kan også omfatte egenutviklede lusefeller oppog nedstrøms anlegget.

I ytre og eksponert kystsone (4-8 m) er det et stort antall ubenyttede lokaliteter med betydelig bedre vannutskifting enn det som ofte er tilfelle inne i fjordene. Belastningen vil samlet sett øke i eksponert kystsone, men det vil allikevel være en ønsket utvikling så lenge en velger lokaliteter som gir minimal lokal belastning. Anlegget kan ligge i overgangen mellom fjord og hav.

Løsningen i henhold til oppfinnelsen medfører at fôrflåten blir unødvendig og funksjonen ivaretas inne i merdstrukturen. Det er tilrettelagt for at lokalitetsbåten kan ligge fortøyd til merden. Et anlegg kan omfatte seks merder med not og med en omkrets på 200 meter. Bølgelinse, bølgekraftverk og vindturbin kan benyttes som en del av eller i forbindelse med anlegget.

Oppfinnelsen kan omfatte utstyr som fôringssystemer, anlegg for død fisk, kontrollsystemer, belysning over og under vann, standard miljø og kameraovervåking med mer. Det kan legges inn en lusefelle i prosjektet oppstrøms og nedstrøms anlegget.

Anlegget er designet uten fôrflåte, men med fôringsanlegg i merd-strukturen.

Anlegget skal gi næringen løsninger for oppdrett i opptil 8 m Hs, og om mulig 10 m Hs. Det vil også bety at nye løsninger på fôrsystemer må utvikles.

En lokalitetsbåt kan være en plug-in hybrid elektrisk båt som skal lades fra anlegget og med landstrøm når den er i havn.

En bølgelinse kan nyttes for å redusere sjøbelastningen på oppdrettsanlegget og samtidig øke energimengden tilført bølgekraftverket. Store linser under havflaten eller på bunn kan designes slik at bølgefronten kan styres bort fra merdene og mot et bølgekraftverk og øke effekten på sistnevnte med opp mot 50%. Naturlig «linser» ved øyer og skjær kan gjøre at en får liten effekt av å legge inn en linse. Merdstrukturen skal tåle høy sjø og gi ly for røktere samt bevare god fiskehelse, og skal gi nødvendig bæreevne til å holde en membran som fungerer som tak og som «gulv» for solceller.

Merdstrukturen er designet med rom for ballast, flyteelementer etc, ventilasjon og seksjoner for alt nødvendig av tekniske anlegg. Det er også planlagt enklere sirkulære profiler hvor gangveien ligger på innsiden.

Materialvalget er i hovedsak Ekstrudert Polyethylen (PE) også kjent som High Density Poly Ethylen (HDPE). PE har vært benyttet i stadig økende grad og er det foretrukne materialet for merder i norsk havbruk. Materialet er meget sterkt og duktilt i det elastiske regime og har evne til returnere til opprinnelig form etter betydelig deformasjon. Youngs modulus og skjær modulus er ca 1/400 del av stål, og takket være denne egenskap (liten motstand ved deformasjon) kan den tåle og leve med kreftene i bølger, vind og strøm da dette resulterer i små spennings variasjoner selv om man kan observere store deformasjoner med det blotte øye.

Merden skal være en selvstående enhet og selvforsynt med energi og alt en trenger for å drive effektiv og bærekraftig og sikkert fiskeoppdrett.

Ifølge NS 9415 skal en flytekrage eller flytering laget av polyethylen-rør tillate en belastning som følgende:

PE100 13,0 MPa Max tillat spenning ULS

PE80 10,3 MPa Max tillat spenning ULS

Man kan observere i denne forenklede betraktning at selve deformasjon som følge av regulære bølger ikke medfører spenningsproblemer for en ren rørversjon. En produsent uttalte at rør med 2,5 -3,0 m diameter ikke kunne operere med mindre veggtykkelse enn 60-70 mm.

Takstrukturens funksjon er primært og skaffe areal for solceller, sekundært å bidra til et forbedret inne-arbeidsklima for operatører. Andre fordeler er mer effektiv fôring med spredning uten vind. Taket, i likhet med hele konstruksjonen, er konstruert for å kunne kollapse kontrollert i tilfelle av vann fra freakbølger trenger inn på taket. Poenget er at dette taket er ekstremt ettergivende i uten at man går ut over aksepterte spennings og tøyningsgrenser og at det er kjennetegnet ved at det vil reise seg i tilbake i nominal konfigurasjon når vannet er drenert av gjennom spalter i periferi og åpninger i taksegment skjøter.

Styrken av taket og dets integritet kommer fra to bidrag:

1. Annenordens virkende last

bærende wire grid (hengebru prinsipp)

2. Air beams (luft bjelker i form av trykksatte puter opplagret på ovennevnte wiregrid

Denne teknikken er kjent fra

■ Tak over idrettsstadioner

■ Hangarer for større fly

■ Raskt mobiliserende innkvartering og nødlagrings-enheter i katastrofeområder Den foreslåtte merden har et tilsvarende spenn (> 63 m), men siden det ikke er nevneverdig bruk for et 100% åpent innerom er det introdusert et støttepunkt i senter av merden. Dette gjør det mulig å redusere pilhøyden på kabelgrid samt redusere volum og silhuetten av luftbjelkene, alt i favør av en lav vindprofil samt «flathet» med hensyn til effektivitet av solpanel-systemet.

Støtten i midten er plassert på en flotasjons-tank som vaker i overflaten. Den vil ved nedtrykning, i tilfelle vann trenger inn over taket, ha minimal motstand mot å bli presset ned i sjøen (lite vannareal – konstant kraft). Når vannet er drenert av vil flottøren få hjelp av eikene som forbinder den med ring flytlegemet og bidra til at taket reiser seg på en kontrollert måte.

Is dannet fra sjøsprøyt eller atmosfærisk tåke kan bekjempes ved å «snu» energien fra batterier tilbake til solceller som da vil fungere som avisingsmaskiner. Solcellene utgjør til sammenligning en masse på 7 kg/ m<2>noe som gir 21 tonn med solceller per merd. Last fra kabel grid og duk er relativt små i forhold.

Vindlaster er ikke analysert i detalj, men festesystemet for solpanelene er dimensjonert for 30 sekundmeter H10 hastighet. Vind kan bli en utfordring mht. dynamiske effekter. Hele volumet under taket er derfor «punktert» med en åpning på 10 m diameter i toppen og spalter på 20 cm i alle sammenføyninger.

Dette er også viktig med hensyn til «luft pumping» når store bølger passerer gjennom merdens indre, noe som kunne ha bidratt til utmatting over tid.

I det hele ser dette ut til å være en økonomisk måte å bære solceller på.

En robust tak løsning basert på det følgende:

■ Lett deformbarhet på et nivå som står i sterk kontrast til flytende stål baserte merd konstruksjon.

■ Anvende PE som hovedmateriale i ringlegemet (Youngs Modulus 1/400 del av stål).

■ Syntetiske membranduker med stor deformer-barhet og minimalt hysteresetap ved tøyning.

■ Flermodale kollaps-mekanismer og rekonfigurasjon uten varig skade eller utmatting på duk/paneler

■ Koherent stivhet i alle elementer i kollaps kjeden vil forhindre opprivning inklusive forbindelse til senterflottør.

■ Unngå metalliske komponenter som ville øke risiko for rivning på grunn av «step up» av stivhet.

■ Unngå skarpe hjørner og geometri som kan lede til spenning i membran og fester.

Siden dette taket representerer et betydelig areal vil man kunne anvende dette til å samle regnvann lokalt og lagre dette i tanker (dobbeltbunn). Ferskvann og brakkvann er blitt et effektivt redskap i forbindelse med lusebehandling.

6 merder vil tilby 18000 m<2>regn-eksponert areal. For eksempel 10 mm nedbør vil da kunne bidra med 150-180 m<3>eller tonn med vann eller brakkvann.

Anlegget vil også inneholde et produksjonsanlegg for lav-salt vann som et viktig virkemiddel mot lus drevet av trykkluft fra vindturbin eller bølgeturbin eller fra elektrisitet fra solceller.

Det ble klart at et langt rør med stor diameter vil være det ideelle valget for et flytende oppdrettsanlegg i utsatte farvann. Et stort rør med diameter på 3,6 meter er meget godt egnet for støtte til et garn, og kan også inneholde alt teknisk utstyr som er nødvendig, innvendig i røret. Tanker for fiskefor og annet utstyr kan også lett installeres på innsiden av et rør med stor diameter. Rør eller profiler med stor diameter kan ekstruderes i størrelser med diameter fra 350 mm til 5000 mm. Den største sammenhengende ekstrusjonslinje for lange rørlengder med stor diameter i verden har en begrensning på 2600 millimeter.

Således vedrører den foreliggende oppfinnelsen et takdekke til fiskeoppdrettsanlegg omfattende en flytering, der takdekket utgjør et overbyggende tak festet til flyteringen og støttet opp av en mast anordnet på et flyteelement lokalisert i midten av flyteringen, der solceller er anordnet på taket.

Takdekket kan bestå av flere sektorsegmenter separert radielt ut fra sentrum av flyteringen, som er skjøtet sammen med festemidler, og som til sammen danner et omsluttende tak.

Hvert sektorsegment kan bestå av en dobbel membran, der hver membran er av hovedsakelig lik form, der membranene er skjøtet sammen langs sektorsegmentenes periferi, og som danner et luftrom mellom membranene.

Sektorsegmentene kan videre være inndelt i flere rørformede elementer.

Taket kan ha et dreneringssystem som omfatter dreneringskanaler anordnet radielt mellom sektorsegmentene på undersiden av skjøtene.

Kort beskrivelse av figurene

Figur 1 viser fiskeoppdrettsanlegget i sin helhet.

Figur 2 viser fiskeoppdrettsanlegget ovenfra.

Figur 3 viser et tverrsnitt fiskeoppdrettsanlegget og spesielt takdekket.

Figur 4 viser et tversnitt av fiskeoppdrettsanlegget, og en utførelsesform der takdekket består av en enkel membran.

Figur 5 viser et tverrsnitt av en utførelsesform der takdekket består av en dobbel membran, og en utførelsesform der takdekket har dreneringskanaler.

Figur 6 viser fiskeoppdrettsanlegget ovenfra, og en utførelses form der takdekket består av dobbel membran, samt en utførelsesform der takdekket har dreneringskanaler.

Figur 7 viser et tverrsnitt av takdekket i en utførelsesform

Figur 8 viser et sektorsegment av takdekket ovenfra i en utførelsesform.

Detaljert beskrivelse av figurene

Figur 1 viser et fiskeoppdrettsanlegg (1) med en omkransende flytering (2) omfattende et takdekke (4), der takdekket (4) er delt opp i flere sektorsegmenter (21), og en støttering (10). Figur 1 viser også en ballastring (3) nederst på nota (9), et luseskjørt (5) og moringfester (8).

Figur 2 viser oppdrettsanlegget (1) ovenfra. Figur 2 viser videre flyteringen (2), takdekket (4) inndelt i sektorsegmenter (21), masten (12) og skjøtestykkene (7) som skjøter flere bueelementer (6) sammen.

Figur 3 viser et fiskeoppdrettsanlegg (1) omfattende en flytering (2) og et takdekke (4), der takdekket (4) er festet til flyteringen (2) og til en støttering (10) som er festet med liner (24) til en mast (12) for å holde støtteringen og følgelig takdekket (4) oppe. Figur 3 viser videre at masten (12) er festet til flyteelementets (11) øvre del, og at flyteelementet og masten blir stabilisert av liner (24) som skaper en forbindelse mellom masten (12) og flyteringen (2).

Figur 4 viser et tversnitt av fiskeoppdrettsanlegget, og en utførelsesform der takdekket (4) består av en enkel membran (14). Figur 4 viser videre flyteelementer (11), og masten (12) som er festet til toppen av flyteelementet (11). Man ser også et tversnitt av støtteringen (10), og linene (24) som forbinder støtteringen (10) til masten.

Figur 5 viser et tverrsnitt av en utførelsesform der takdekket (4) består av en dobbel membran. Figur 5 viser den øvre membranen (15) og den nedre membranen (16), og luftrommet (23) som dannes mellom den øvre og nedre membranen. Figur 5 illustrerer også en utførelsesform der det benyttes dreneringskanaler (22) som er anordnet på undersiden av skjøtene mellom sektorsegmentene (17).

Figur 6 viser fiskeoppdrettsanlegget ovenfra. Figur 6 beskriver en utførelsesform der takdekket (4) består av dobbel membran, og der dreneringskanalene (22) er markert med stiplede linjer. Figur 6 angir videre flyteringen (2), skjøtet mellom sektorsegmentene (17) og skjøtet mellom sektorsegmentene og flyteringen (18).

Figur 7 viser et tverrsnitt av takdekket (4) i en utførelsesform der sektorsegmentene er inndelt i flere rørformede elementer (20).

Figur 8 viser samme utførelsesform som i figur 7 der sektorsegmentene er inndelt i flere rørformede elementer (20).

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

På grunn av høyt energiforbruk i fiskeoppdrett ønsker man å anvende fornybar energi. Et tak over fiskeoppdrettsanlegget (1) gir grunnlag for montering av solceller (19) som kan samle solenergi. I nordiske land, eller land med tilsvarende temperaturforhold, er slike solceller spesielt egnet pga. lav driftstemperatur og mye reflektert lys fra sjøen.

Takdekket (4) gir også mulighet for kontrollerte omgivelser for fiskeoppdrett, der man kan eksempelvis kan benytte kunstig belysning for å akselerere døgnfrekvens og vekst av fisk. Takdekket (4) gir et bedre arbeidmiljø da det sammen med flyteringen (2) danner en omgivelse beskyttet fra nedbør, bølger, vind og sjøsprøyt.

Takdekket (4) er ment til å kunne kollapse dersom det blir påført krefter fra vann som skyller over det, og deretter kunne reise seg selv. Takdekket (4) skal ha en slik helning som optimaliserer solcellenes (19) effektivitet ved å fange opp så mye sollys som mulig, men samtidig ha en slik helning at takdekket (4) blir selvdrenerende for nedbør og sjøsprøyt. Dersom takdekket (4) kollapser eller blir deformert for resultat av lastpåkjenning blir det dannet et overtrykk under taket. Luft vil da sive ut av glippene som dannes mellom sektorsegmentene, luftehullet som dannes av innenfor støtteringen (10) og glippene mellom flyteringen (2) og sektorsegmentene (21).

Takdekket (4) kan bestå av flere sektorer/sektorsegmenter, og når det refereres til taket, så menes det samtlige sektorsegmenter. Disse sektorsegmentene er festet til hverandre med skjøter (17), der disse skjøtene omfatter festemidler som f.eks.

en tauline-søm gjennom hull i hver ende av sektorsegmentene. Disse skjøtene vil danne en glippe mellom sektorsegmentene.

Takdekket (4) kan bestå av kan bestå av membran/membranaktig materiale, men kan også bestå av polymer, oljebasert materiale, PVC, eller annet vannbestandig/vanntett/vannavisende/vannavledende materiale. Takdekket (4) blir referert til som membran, med dette er ikke begrenset til selve materialet, Membran skal også forstås som en fysisk utstrekning av membran-materiale.

Takdekket (4) kan også blir referert til som duk.

Takdekket (4) blir holdt oppe av en hovedsakelig vertikalt anordnet mast (12) som er festet til oversiden av et flyteelement (11) lokalisert i sjøen i sentrum av flyteringen (2). Masten (12) rager høyere enn høyden av flyteringen (2) over havet. Flyteelementet og masten blir stabilisert ved hjelp av liner (13) som er festet til- og trukket fra flyteelementet eller masten, eller begge, eller en bevegelig støttering (25) omkransende masten (12), ut til flyteringen og festet til flyteringen (2). Sett ovenfra ser dette ut som eikene på et sykkelhjul. Flyteelementet (11) og masten (12) stabiliseres i tillegg av selve takdekket, som består av ett eller flere sektorsegment(er), som er indirekte festet til øvre del av masten i den ene enden/kanten, og til flyteringen (2) i den andre enden/kanten. Takdekket (4) oppnår med dette en teltlignende form, à la sirkustelt.

Takdekket (4) kan bestå av:

A) Enkel membran

B) Dobbel membran

C) Kombinasjon av A og B

D) Luftbjelker

A) Enkel membran

I dette tilfellet består takdekket (4) av en enkel membran som er festet/opplagret til flyteringen (2) i den ene enden, og festet/opplagret til masten i den andre.

Nærmere bestemt er membranen indirekte festet/opplagret til masten via en støttering som er festet/opplagret til masten via liner. Takdekket/membranen kan være oppdelt i flere sektorsegmenter skjøtet sammen (17) ved hjelp av festemidler anordnet langs de tilgrensende sidene av sektorsegmentene (21).

Sektorsegmentene er også festet til flyteringen ved hjelp av skjøter (18).

Sektorsegmentene danner med dette het helt omsluttende/kontinuerlig og overbyggende tak. Taket/sektorsegmentene er indirekte festet til øvre del av masten, og slik at taket/sektorsegmentene oppnår en helning fra masten og ned til flyteringen. De tilgrensende sidene av sektorsegmentene kan være forsterket med flere lag, og/eller med PVC. Takdekket (4) blir strammet opp slik at den oppnår et strekk slik at nedbør og sjøsprøyt dreneres fra membranen/renner vekk fra membranen, slik at vannet ikke samles opp og blir liggende på membranen.

B) Dobbel membran

I dette tilfellet er takdekket (4) inndelt i flere sektorsegmenter, der hver sektorsegment består av dobbel membran, det vil si to takdekker/duker bestående av membranmateriale oppå hverandre, omfattende av en øvre (15) og en nedre membran (16), som er festet/skjøtet til hverandre langs sektorsegmentenes periferi/ender/kanter/sider, og som danner et oppblåsbart luftrom mellom øvre og nedre membran. Luft vil lekke ut da skjøtene mellom øvre (15) og nedre membran (16) ikke er helt lufttett. Det er derfor anordnet lufttilførsel fra kompressorer/vifter som er plassert inne i flyteringen, og som kontinuerlig tilfører luft inn til nevnte luftrom, og som skaper overtrykk, for å beholde sektorsegmentet i oppblåst tilstand. Den øvre membranen vil således få en buet form, slik at nedbør og sjøsprøyt vil renne ned mot skjøtene på siden, og ned mot flyteringen (2).

Sektorsegmentene med dobbel membran kan være utstyrt med en ventil slik at hvis sektorsegmentene blir sammenklemt som resultat av lastpåføring, så vil ventilen slippe ut luft for å forhindre at lufttrykket lager hull i membranen/takdekket (4) eller dens/dets skjøter. Luftrommet (23) mellom membranene kan oppnå et slikt lufttrykk at membranene danner en luftpute/boble. Dette vil ha en avstivende effekt, og sektorsegmentene vil således ikke være like avhengig av strekk mellom masten og flyteringen (2) for å oppretthold en slik form som gjør at nedbør og sjøsprøyt dreneres/renne vekk fra sektorsegmentet, og dermed slik at vann ikke samles på taket. Det oppblåste taksegmentet med dobbel membran vil virke som en luftbjelke som kan ta opp trykk- og strekkrefter.

C) Kombinasjon av A og B

Dette kan være en optimalisering – typisk vil man lage en hengekøye av A) – elementet av tauverk (ikke membran), hvori man legger den lett drenerbare formen av en dobbel membran. Dette vil redusere innstrammings-behovet til A)-systemet ved at man kan tolerere nedsigning/slakning.

D) Luftbjelker

Her bruker man også dobbel membran slik som i B), og fyller luftrommet mellom membranene, men hvert sektorsegment er inndelt i flere rørformede elementer med hovedsakelig samme høyde i hele spennet.

Takdekket (4) kan ha et dreneringssystem som samler opp brakkvann og leder brakkvannet til lagringstanker. Dette brakkvannet kan brukes til behandling av lakselus. Dreneringssystemet kan omfatte dreneringskanaler (22) som er anordnet radielt mellom sektorsegmentene, og på undersiden av skjøtene til sektorsegmentene seg imellom, slik at vann vil renne av sektorsegmentene og ned i dreneringskanalene gjennom glippen mellom sektorsegmentene og til lagringstanker.

Dersom sjøvann slår over flyteringen (2) og det nevnte dreneringssystemet ikke klarer å ta unna dette sjøvannet, skal takdekket (4) kunne, på en kontrollert måte, kollapse og (delvis) legge seg ned i sjøen som er avgrenset av flyteringen (2). Hvis takdekket (4) eller deler av taket havner i sjøen, eller en sektorsegment med dobbel membran tappes for luft som resultat av belastning, skal det kunne reise seg/gjenopprette sin opprinnelige form ved hjelp av en innebygd mekanisme. Det være seg:

A) å etterfylle/blåse inn luft inn i en sektorsegment med dobbel membran inntil strukturen har nådd opprinnelig form etter at forstyrrende last har avtatt B) innebygd mekanisme som svarer med myk reaksjon fra det sentralt lokaliserte flyteelementet (11) som holder taket oppreist, med lite vannareal, som følger takets nedtrykning inntil forstyrrende last er forsvunnet, eller som resultat av at takkonstruksjonen er utformet likt som en teltkonstruksjon med ettergivende teltstang som holder taket oppe A+B) En kombinasjon av etterfylling/påfylling av luft inn i en sektorsegment med dobbel membran og myk reaksjon fra den sentralt plasserte flyteelementet.

Takkonstruksjonen må sikres/utformes i forhold til høye vindhastigheter slik at overtrykk evakueres på takets underside, innendørs i merden. Dette løses ved hjelp av en sentral åpning i midten av taket, samt at taket er bygd opp av sektorsegmenter. Sektorsegmentene (21) har en glippe seg i mellom, der hvert sektorsegment er skjøtet med tilgrensende sektorsegment, samt i periferien mot flyteringen.

Solcellene (19) som det er referert til i søknaden kan sammenfalle med solcelleelementer eller solcelle-paneler. Solcellene kan være deformerbare og rigide. De kan være festet til takdekket (4) med f.eks. med lim/adehesiver, eller festet til takdekket (4) indirekte via søm, eller festet til takedekket ved at de ligger i innsydde lommer.

Claims (3)

PATENTKRAV

1. Takdekke (4) til fiskeoppdrettsanlegg (1) der:

- fiskeoppdrettsanlegget (1) omfatter en flytering (2),

- takdekket (4) utgjør et overbyggende tak festet til flyteringen (2) idet takdekket (4) er støttet opp av en mast (12) anordnet på et flyteelement (11) lokalisert i midten av flyteringen (2),

- solceller (19) er anordnet på takdekket (4),

- takdekket (4) omfatter flere sektorsegmenter (21) separert radielt ut fra sentrum av flyteringen, og er skjøtet sammen med festemidler i skjøter (17) mellom sektorsegmentene (21), og som til sammen danner et omsluttende tak, og der

- hvert sektorsegment (21) omfatter en øvre (15) og en nedre (16) membran, der den øvre (15) og nedre (16) membran er skjøtet sammen langs sektorsegmentets (21) periferi, og danner et oppblåsbart luftrom (23) mellom membranene.

2. Takdekket (4) ifølge krav 1, der sektorsegmentene (21) er videre inndelt i flere rørformede elementer (20).

3. Takdekket (4) ifølge hvilket som helst av de overstående krav, der takdekket (4) har et dreneringssystem som omfatter dreneringskanaler (22) anordnet radielt mellom sektorsegmentene (21) på undersiden av skjøtene (17) mellom sektorsegmentene (21).