權(quán)利要求書(shū): 1.一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,包括:風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置(110)、塔架(120)、支撐基礎(chǔ)(130)和系泊裝置(140);
所述塔架(120)的一端與所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置(110)進(jìn)行連接,另一端與所述支撐基礎(chǔ)(130)進(jìn)行連接;
所述支撐基礎(chǔ)(130)為拱形結(jié)構(gòu),且所述支撐基礎(chǔ)(130)漂浮于水中,用于支撐所述塔架(120)和所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置(110),以使所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置(110)浮于水面(101)上;
所述系泊裝置(140)貫穿所述支撐基礎(chǔ)(130)并將所述支撐基礎(chǔ)(130)固定于海床(102)上,以使所述支撐基礎(chǔ)(130)、所述塔架(120)以及所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置(110)處于穩(wěn)態(tài);
所述支撐基礎(chǔ)(130)包含:第一拱形支撐梁(1301)和第二拱形支撐梁(1302);
所述第一拱形支撐梁(1301)與所述塔架(120)進(jìn)行固定連接;
所述第二拱形支撐梁(1302)與所述第一拱形支撐梁(1301)進(jìn)行固定連接,且所述第二拱形支撐梁(1302)的內(nèi)部設(shè)有用于容置所述系泊裝置(140)的容納空間,以使所述系泊裝置(140)貫穿所述第二拱形支撐梁(1302)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述塔架(120)為桁架式結(jié)構(gòu);所述塔架(120)包含:多個(gè)立柱(1201)、若干個(gè)橫桿(1202)和若干個(gè)斜腹桿(1203);
每一所述立柱(1201)的一端與所述支撐基礎(chǔ)(130)進(jìn)行固定連接,另一端與所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置(110)進(jìn)行固定連接;所有所述立柱(1201)構(gòu)成所述塔架(120)的外框架,且所述外框架為棱臺(tái)結(jié)構(gòu);
每一所述橫桿(1202)設(shè)置于任意兩個(gè)所述立柱(1201)之間,且位于同一水平面上的所有所述橫桿(1202)形成一個(gè)封閉的多邊形;
每一所述斜腹桿(1203)設(shè)置于任意兩個(gè)所述立柱(1201)之間,且每一所述斜腹桿(1203)位于所述外框架的內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求2所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,位于不同水平面上的所有所述橫桿(1202)沿豎直方向間隔設(shè)置;且距離所述支撐基礎(chǔ)(130)最近的所述橫桿(1202)采用阻尼支撐桿。
4.如權(quán)利要求1所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述第一拱形支撐梁(1301)和所述第二拱形支撐梁(1302)的拱軸線相切,且所述第一拱形支撐梁(1301)和所述第二拱形支撐梁(1302)的起拱線正交;
所述第一拱形支撐梁(1301)和所述第二拱形支撐梁(1302)的開(kāi)口均朝向水面(101)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述第一拱形支撐梁(1301)和所述第二拱形支撐梁(1302)的數(shù)量均為若干個(gè);
所有所述第一拱形支撐梁(1301)間隔設(shè)置,且任意兩個(gè)所述第一拱形支撐梁(1301)平行;
所有所述第二拱形支撐梁(1302)間隔設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述支撐基礎(chǔ)(130)還包含:若干個(gè)第一張緊裝置(1303)和若干個(gè)第二張緊裝置(1304);
每一所述第一張緊裝置(1303)對(duì)應(yīng)與每一所述第一拱形支撐梁(1301)的兩端進(jìn)行固定連接,以拉緊每一所述第一拱形支撐梁(1301);
每一所述第二張緊裝置(1304)對(duì)應(yīng)與每一所述第二拱形支撐梁(1302)的兩端進(jìn)行固定連接,以拉緊每一所述第二拱形支撐梁(1302)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述支撐基礎(chǔ)(130)還包含:第一浮力裝置(1305)和第二浮力裝置(1306);
所述第一浮力裝置(1305)對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第一拱形支撐梁(1301)的端部,以使所述第一拱形支撐梁(1301)漂浮于水中;
所述第二浮力裝置(1306)對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第二拱形支撐梁(1302)的端部,以使所述第二拱形支撐梁(1302)漂浮于水中。
8.如權(quán)利要求7所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述第一浮力裝置(1305)和所述第二浮力裝置(1306)的數(shù)量均為若干個(gè);
每一所述第一浮力裝置(1305)均呈流線型;
每一所述第二浮力裝置(1306)的內(nèi)部設(shè)有用于容置所述系泊裝置(140)的容納空間。
9.如權(quán)利要求7所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述支撐基礎(chǔ)還包含:減搖鰭(1307);
所述減搖鰭(1307)設(shè)置于所述第一浮力裝置(1305)上,且所述減搖鰭(1307)的一端與所述第一浮力裝置(1305)的側(cè)壁以預(yù)設(shè)角度進(jìn)行固定連接。
10.如權(quán)利要求9所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述預(yù)設(shè)角度的范圍為30度~90度。
11.如權(quán)利要求7所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述系泊裝置(140)包含:系泊纜繩(1401)和設(shè)置于所述系泊纜繩(1401)兩端的錨定重塊(1402);
所述錨定重塊(1402)的一端與所述系泊纜繩(1401)進(jìn)行固定連接,另一端固定于所述海床(102)上;
所述系泊纜繩(1401)貫穿所述第二拱形支撐梁(1302)和所述第二浮力裝置(1306),并通過(guò)其兩端的所述錨定重塊(1402)將所述第二拱形支撐梁(1302)固定于所述海床(102)上。
12.如權(quán)利要求11所述的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,所述系泊裝置(140)還包含:系泊絞車(chē)(1403)和錨爪件(1404);
所述系泊絞車(chē)(1403)設(shè)置于所述第二浮力裝置(1306)的容納空間中,用于調(diào)節(jié)所述系泊纜繩(1401)的長(zhǎng)度;
所述錨爪件(1404)設(shè)置于所述錨定重塊(1402)的側(cè)壁上,以將所述錨定重塊(1402)固定于所述海床(102)上。
說(shuō)明書(shū): 一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及海上發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 隨著綠色能源的廣泛應(yīng)用和推廣,海上發(fā)電技術(shù)越來(lái)越受重視,使得風(fēng)場(chǎng)不僅從陸地發(fā)展到海上,且大有從近海走向深遠(yuǎn)海的趨勢(shì),我國(guó)海上風(fēng)電規(guī)劃則大都位于水深小
于50m的區(qū)域內(nèi)。
[0003] 目前在沿海灘涂和淺水處,大多使用固定式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ),例如單樁、導(dǎo)管架、高樁承臺(tái)等;在近海水深較深處多采用海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ),例如單立柱式、半潛式、張力腿式等。
相較于歐洲友好的海域環(huán)境,我國(guó)海域水深中等,海上風(fēng)資源不穩(wěn)定還常伴有臺(tái)風(fēng)等,導(dǎo)致
市場(chǎng)上常用的漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)若在我國(guó)海域使用均會(huì)存在一些問(wèn)題,例如單立柱式對(duì)水深
需求過(guò)大,與我國(guó)過(guò)渡水深(水深小于50m)不匹配;半潛式的連接桿尺寸大柔性高容易變
形,且使用常規(guī)系泊不能有效控制漂浮式基礎(chǔ)隨波浪的運(yùn)動(dòng);張力腿式的系泊設(shè)備生產(chǎn)和
安裝技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)尚不成熟。
[0004] 另外,由于遠(yuǎn)海水深風(fēng)浪等環(huán)境條件特殊,常規(guī)塔筒式風(fēng)力發(fā)電機(jī)在頻繁的橫蕩、縱蕩和垂蕩運(yùn)動(dòng)下,塔底彎矩剪力集中且結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度要求高,因而塔筒結(jié)構(gòu)尺寸通常都
會(huì)加大增厚,帶來(lái)材料成本的上升,致使海上發(fā)電的成本距離平價(jià)上網(wǎng)的度電成本還存在
較大差距。因此急切需要開(kāi)發(fā)既能適合我國(guó)海域條件,又能滿(mǎn)足低成本和高性能要求的漂
浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),以適合不同海域條件,又滿(mǎn)足低成本和高性能的要求。
[0006] 為達(dá)到上述目的,本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):[0007] 一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),包括:風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置、塔架、支撐基礎(chǔ)和系泊裝置;[0008] 所述塔架的一端與所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置進(jìn)行連接,另一端與所述支撐基礎(chǔ)進(jìn)行連接;
[0009] 所述支撐基礎(chǔ)為拱形結(jié)構(gòu),且所述支撐基礎(chǔ)漂浮于水中,用于支撐所述塔架和所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置,以使所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置浮于水面上;
[0010] 所述系泊裝置貫穿所述支撐基礎(chǔ)并將所述支撐基礎(chǔ)固定于海床上,以使所述支撐基礎(chǔ)、所述塔架以及所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置處于穩(wěn)態(tài)。
[0011] 優(yōu)選地,所述塔架為桁架式結(jié)構(gòu);所述塔架包含:多個(gè)立柱、若干個(gè)橫桿和若干個(gè)斜腹桿;
[0012] 每一所述立柱的一端與所述支撐基礎(chǔ)進(jìn)行固定連接,另一端與所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置進(jìn)行固定連接;所有所述立柱構(gòu)成所述塔架的外框架,且所述外框架為棱臺(tái)結(jié)構(gòu);
[0013] 每一所述橫桿設(shè)置于任意兩個(gè)所述立柱之間,且位于同一水平面上的所有所述橫桿形成一個(gè)封閉的多邊形;
[0014] 每一所述斜腹桿設(shè)置于任意兩個(gè)所述立柱之間,且每一所述斜腹桿位于所述外框架的內(nèi)部。
[0015] 優(yōu)選地,位于不同水平面上的所有所述橫桿沿豎直方向間隔設(shè)置;且距離所述支撐基礎(chǔ)最近的所述橫桿采用阻尼支撐桿。
[0016] 優(yōu)選地,所述支撐基礎(chǔ)包含:第一拱形支撐梁和第二拱形支撐梁;[0017] 所述第一拱形支撐梁與所述塔架的所述外框架進(jìn)行固定連接;[0018] 所述第二拱形支撐梁與所述第一拱形支撐梁進(jìn)行固定連接,且所述第二拱形支撐梁的內(nèi)部設(shè)有用于容置所述系泊裝置的容納空間,以使所述系泊裝置貫穿所述第二拱形支
撐梁。
[0019] 優(yōu)選地,所述第一拱形支撐梁和所述第二拱形支撐梁的拱軸線相切,且所述第一拱形支撐梁和所述第二拱形支撐梁的起拱線正交;
[0020] 所述第一拱形支撐梁和所述第二拱形支撐梁的開(kāi)口均朝向水面。[0021] 優(yōu)選地,所述第一拱形支撐梁和所述第二拱形支撐梁的數(shù)量均為若干個(gè);[0022] 所有所述第一拱形支撐梁間隔設(shè)置,且任意兩個(gè)所述第一拱形支撐梁平行;[0023] 所有所述第二拱形支撐梁間隔設(shè)置。[0024] 優(yōu)選地,所述支撐基礎(chǔ)還包含:若干個(gè)第一張緊裝置和若干個(gè)第二張緊裝置;[0025] 每一所述第一張緊裝置對(duì)應(yīng)與每一所述第一拱形支撐梁的兩端進(jìn)行固定連接,以拉緊每一所述第一拱形支撐梁;
[0026] 每一所述第二張緊裝置對(duì)應(yīng)與每一所述第二拱形支撐梁的兩端進(jìn)行固定連接,以拉緊每一所述第二拱形支撐梁。
[0027] 優(yōu)選地,所述支撐基礎(chǔ)還包含:第一浮力裝置和第二浮力裝置;[0028] 所述第一浮力裝置對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第一拱形支撐梁的端部,以使所述第一拱形支撐梁漂浮于水中;
[0029] 所述第二浮力裝置對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第二拱形支撐梁的端部,以使所述第二拱形支撐梁漂浮于水中。
[0030] 優(yōu)選地,所述第一浮力裝置和所述第二浮力裝置的數(shù)量均為若干個(gè);[0031] 每一所述第一浮力裝置均呈流線型;[0032] 每一所述第二浮力裝置的內(nèi)部設(shè)有用于容置所述系泊裝置的容納空間。[0033] 優(yōu)選地,所述支撐基礎(chǔ)還包含:減搖鰭;[0034] 所述減搖鰭設(shè)置于所述第一浮力裝置上,且所述減搖鰭的一端與所述第一浮力裝置的側(cè)壁以預(yù)設(shè)角度進(jìn)行固定連接。
[0035] 優(yōu)選地,所述預(yù)設(shè)角度的范圍為30度~90度。[0036] 優(yōu)選地,所述系泊裝置包含:系泊纜繩和設(shè)置于所述系泊纜繩兩端的錨定重塊;[0037] 所述錨定重塊的一端與所述系泊纜繩進(jìn)行固定連接,另一端固定于所述海床上;[0038] 所述系泊纜繩貫穿所述第二拱形支撐梁和所述第二浮力裝置,并通過(guò)其兩端的所述錨定重塊將所述第二拱形支撐梁固定于所述海床上。
[0039] 優(yōu)選地,所述系泊裝置還包含:系泊絞車(chē)和錨爪件;[0040] 所述系泊絞車(chē)設(shè)置于所述第二浮力裝置的容納空間中,用于調(diào)節(jié)所述系泊纜繩的長(zhǎng)度;
[0041] 所述錨爪件設(shè)置于所述錨定重塊的側(cè)壁上,以將所述錨定重塊固定于所述海床上。
[0042] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有以下優(yōu)點(diǎn)之一:[0043] 本發(fā)明提供的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),支撐基礎(chǔ)為拱形結(jié)構(gòu),結(jié)合拱形支撐梁和張緊裝置,既可以為塔架和風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置提供穩(wěn)固的支撐力,自身又不易發(fā)生形變;支撐
基礎(chǔ)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn),在材料成本上也具有較大的優(yōu)勢(shì)。
[0044] 本發(fā)明支撐基礎(chǔ)中的浮力裝置及減搖鰭在提供浮力的同時(shí),還可以改善支撐基礎(chǔ)的橫蕩、縱蕩以及垂蕩,從而使支撐基礎(chǔ)、塔架以及風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置在復(fù)雜的風(fēng)浪環(huán)境下保持
穩(wěn)態(tài)。
[0045] 本發(fā)明采用桁架式塔架而非常規(guī)的圓筒式塔架,可以將風(fēng)輪受風(fēng)力旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的彎矩和剪力分散到各個(gè)桿件角點(diǎn),從而為風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置提供更穩(wěn)固的支撐;還可以節(jié)省塔
架的材料用量,從而降低材料成本。
[0046] 本發(fā)明在塔架中還設(shè)置了阻尼支撐桿,可以抑制支撐基礎(chǔ)由于受波浪作用而傳遞給風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置的晃動(dòng),使塔架為風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置提供更穩(wěn)固的支撐。
[0047] 本發(fā)明系泊裝置通過(guò)錨定重塊提供的系泊力,可以使支撐基礎(chǔ)在風(fēng)浪環(huán)境中保持穩(wěn)定的浮態(tài);系泊纜繩可以使所述系泊力貫穿于拱形支撐梁中,從而使系泊裝置的系泊作
用更強(qiáng)。
[0048] 本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)系泊纜繩的長(zhǎng)度可以使系泊裝置適應(yīng)各種水深環(huán)境,特別是我國(guó)過(guò)渡水深的環(huán)境,還可以使系泊裝置的安裝更為方便。
附圖說(shuō)明[0049] 附圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;[0050] 附圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的阻尼支撐桿示意圖;[0051] 附圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的第一張緊裝置和第二張緊裝置裝示意圖;
[0052] 附圖4是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的第一浮力裝置示意圖;
[0053] 附圖5是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的第二浮力裝置示意圖;
[0054] 附圖6是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的錨定重塊示意圖。具體實(shí)施方式[0055] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明提出的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需要說(shuō)明的是,附圖采用非常
簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例,僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的目的。
為了使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,請(qǐng)參閱附圖。須知,本說(shuō)明書(shū)所附圖
式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人
士了解與閱讀,并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的限定條件,故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義,任何結(jié)構(gòu)
的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整,在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目
的下,均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容能涵蓋的范圍內(nèi)。
[0056] 需要說(shuō)明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存
在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋
非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要
素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備
所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在
包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0057] 結(jié)合附圖1~6所示,本實(shí)施例提供一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),包括:風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110、塔架120、支撐基礎(chǔ)130和系泊裝置140;所述塔架120的一端與所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110進(jìn)
行連接,另一端與所述支撐基礎(chǔ)130進(jìn)行連接;所述支撐基礎(chǔ)130為拱形結(jié)構(gòu),且所述支撐基
礎(chǔ)130漂浮于水中,用于支撐所述塔架120和所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110,以使所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置
110浮于水面101上;所述系泊裝置140貫穿所述支撐基礎(chǔ)130并將所述支撐基礎(chǔ)130固定于
海床102上,以使所述支撐基礎(chǔ)130、所述塔架120以及所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110處于穩(wěn)態(tài)。
[0058] 請(qǐng)同時(shí)參考圖1和圖2,所述塔架120為桁架式結(jié)構(gòu);所述塔架120包含:多個(gè)立柱1201、若干個(gè)橫桿1202和若干個(gè)斜腹桿1203;每一所述立柱1201的一端與所述支撐基礎(chǔ)130
進(jìn)行固定連接,另一端與所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110進(jìn)行固定連接;所有所述立柱1201構(gòu)成所述
塔架120的外框架,且所述外框架為棱臺(tái)結(jié)構(gòu);每一所述橫桿1202設(shè)置于任意兩個(gè)所述立柱
1201之間,且位于同一水平面上的所有所述橫桿1202形成一個(gè)封閉的多邊形;每一所述斜
腹桿1203設(shè)置于任意兩個(gè)所述立柱1201之間,且每一所述斜腹桿1203位于所述外框架的內(nèi)
部。
[0059] 可以理解的是,在一些其他的實(shí)施例中,位于不同水平面上的所有所述橫桿1202沿豎直方向間隔設(shè)置;且距離所述支撐基礎(chǔ)130最近的所述橫桿1202采用阻尼支撐桿。
[0060] 具體的,所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110包括風(fēng)輪1101、發(fā)電機(jī)以及機(jī)艙等組件;所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110可以設(shè)置于所述塔架120的頂端,并利用所述風(fēng)輪1101受風(fēng)力旋轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)所述
發(fā)電機(jī)發(fā)電,從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)為電能。所述塔架120的高度范圍可以為10~50m,且所述塔架
120具有由多個(gè)所述立柱1201、若干個(gè)所述橫桿1202以及若干個(gè)斜腹桿1203構(gòu)成的桁架結(jié)
構(gòu),且所述立柱1201分別與所述橫桿1202和所述斜腹桿1203之間的連接固定可以使所述塔
架120具有多個(gè)桿件角點(diǎn)。所述塔架120則可以將所述風(fēng)輪1101受風(fēng)力旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的彎矩和
剪力分散到各個(gè)桿件角點(diǎn),從而為所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110提供更穩(wěn)固的支撐。所述塔架120
為桁架式塔架,還可以節(jié)省所述塔架120的材料用量,從而降低材料成本,但本發(fā)明不以此
為限。
[0061] 更具體的,距離所述支撐基礎(chǔ)130最近的所述橫桿1202采用阻尼支撐桿,可以抑制所述支撐基礎(chǔ)130由于受波浪作用而傳遞給所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110的晃動(dòng),從而使所述塔架
120為所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110提供穩(wěn)固的支撐,但本發(fā)明不以此為限。
[0062] 在本實(shí)施例中,所述立柱1201的數(shù)量為四個(gè),則位于同一水平面的所述橫桿1202的數(shù)量也為四個(gè),且四個(gè)所述橫桿1202可以形成一個(gè)封閉的四邊形。所述橫桿1202與所述
斜腹桿1203可以使所述塔架120的所述外框架更加穩(wěn)固,從而使所述塔架120具有更強(qiáng)的支
撐力。
[0063] 請(qǐng)繼續(xù)參考圖1,所述支撐基礎(chǔ)130包含:第一拱形支撐梁1301和第二拱形支撐梁1302;所述第一拱形支撐梁1301與所述塔架120的所述外框架進(jìn)行固定連接;所述第二拱形
支撐梁1302與所述第一拱形支撐梁1301進(jìn)行固定連接,且所述第二拱形支撐梁1302的內(nèi)部
設(shè)有用于容置所述系泊裝置140的容納空間,以使所述系泊裝置140貫穿所述第二拱形支撐
梁1302。
[0064] 可以理解的是,在一些其他的實(shí)施例中,所述第一拱形支撐梁1301和所述第二拱形支撐梁1302的拱軸線相切,且所述第一拱形支撐梁1301和所述第二拱形支撐梁1302的起
拱線正交;所述第一拱形支撐梁1301和所述第二拱形支撐梁1302的開(kāi)口均朝向水面101。
[0065] 在一些實(shí)施例中,所述第一拱形支撐梁1301和所述第二拱形支撐梁1302的數(shù)量均為若干個(gè);所有所述第一拱形支撐梁1301間隔設(shè)置,且任意兩個(gè)所述第一拱形支撐梁1301
平行;所有所述第二拱形支撐梁1302間隔設(shè)置。
[0066] 具體的,所述塔架120的所述外框架可以沿所述第一拱形支撐梁1301的中垂線對(duì)稱(chēng)固定于所述第一拱形支撐梁1301上,以使所述塔架120可以更牢固地固定于所述支撐基
礎(chǔ)130上。所述第一拱形支撐梁1301和所述第二拱形支撐梁1302之間的固定連接可以使所
述支撐基礎(chǔ)130具有交叉的拱形結(jié)構(gòu),使所述支撐基礎(chǔ)130具有較強(qiáng)的支撐能力且不易形
變,從而可以穩(wěn)固地支撐所述塔架120以及所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110;此外,所述支撐基礎(chǔ)130
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在材料成本上也具有較大的優(yōu)勢(shì),但本發(fā)明不以此為限。
[0067] 在本實(shí)施例中,所述第一拱形支撐梁1301和所述第二拱形支撐梁1302的數(shù)量均為兩個(gè),且所述第一拱形支撐梁1301和所述第二拱形支撐梁1302的長(zhǎng)度范圍為40~80m,高度
范圍為20~40m。優(yōu)選地,兩個(gè)所述第二拱形支撐梁1302可以平行設(shè)置。
[0068] 請(qǐng)同時(shí)參考圖1和圖3,所述支撐基礎(chǔ)130還包含:若干個(gè)第一張緊裝置1303和若干個(gè)第二張緊裝置1304;每一所述第一張緊裝置1303對(duì)應(yīng)與每一所述第一拱形支撐梁1301的
兩端進(jìn)行固定連接,以拉緊每一所述第一拱形支撐梁1301;每一所述第二張緊裝置1304對(duì)
應(yīng)與每一所述第二拱形支撐梁1302的兩端進(jìn)行固定連接,以拉緊每一所述第二拱形支撐梁
1302。
[0069] 具體的,所述第一張緊裝置1303和所述第二張緊裝置1304具有相同的結(jié)構(gòu),均包括兩個(gè)固定套筒1308、兩個(gè)張緊纜拉鎖1309和設(shè)置于兩個(gè)所述張緊拉鎖1309之間的一條張
緊纜繩1310;兩個(gè)所述固定套筒1308分別對(duì)應(yīng)固定在所述第一拱形支撐梁1301或所述第二
拱形支撐梁1302的兩端,兩個(gè)所述張緊纜拉鎖1309的第一端分別通過(guò)螺栓與對(duì)應(yīng)的所述固
定套筒1308進(jìn)行固定連接,所述張緊纜繩1310的兩端則分別與兩個(gè)所述張緊纜拉鎖1309的
第二端進(jìn)行固定連接,此時(shí)所述第一張緊裝置1303與所述第一拱形支撐梁1301或所述第二
張緊裝置1304與所述第二拱形支撐梁1302可以構(gòu)成弓形結(jié)構(gòu),以使所述第一張緊裝置1303
可以拉緊所述第一拱形支撐梁1301或所述第二張緊裝置1304可以拉緊所述第二拱形支撐
梁1302。所述第一張緊裝置1303或所述第二張緊裝置1304還可以設(shè)置于所述第一拱形支撐
梁1301與所述第二拱形支撐梁1302的兩個(gè)固定連接點(diǎn)之間。所述第一拱形支撐梁1301在所
述第一張緊裝置1303的作用下以及所述第二拱形支撐梁1302在所述第二張緊裝置1304的
作用下,可以發(fā)揮拱形結(jié)構(gòu)強(qiáng)效的支撐力,且自身處于張緊狀態(tài)不易形變,從而使所述支撐
基礎(chǔ)130可以更穩(wěn)固地支撐所述塔架120和所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110,但本發(fā)明不以此為限。
[0070] 在本實(shí)施例中,所述第一張緊裝置1303和所述第二張緊裝置1304的數(shù)量均為四個(gè);所述第一張緊裝置1303或所述第二張緊裝置1304中的所述張緊纜拉鎖1309可以采用花
籃螺栓,通過(guò)調(diào)節(jié)花籃螺栓可以能調(diào)整所述張緊纜繩1310的松緊,從而調(diào)整所述張緊纜繩
1310拉緊所述第一拱形支撐梁1301或所述第二拱形支撐梁1302的程度。
[0071] 請(qǐng)同時(shí)參考圖1、圖4和圖5,所述支撐基礎(chǔ)130還包含:第一浮力裝置1305和第二浮力裝置1306;所述第一浮力裝置1305對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第一拱形支撐梁1301的端部,以使所
述第一拱形支撐梁1301漂浮于水中;所述第二浮力裝置1306對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第二拱形支撐
梁1302的端部,以使所述第二拱形支撐梁1302漂浮于水中。
[0072] 可以理解的是,在一些其他的實(shí)施例中,所述第一浮力裝置1305和所述第二浮力裝置1306的數(shù)量均為若干個(gè);每一所述第一浮力裝置1305均呈流線型;每一所述第二浮力
裝置1306的內(nèi)部設(shè)有用于容置所述系泊裝置140的容納空間。
[0073] 在一些實(shí)施例中,所述支撐基礎(chǔ)還包含:減搖鰭1307;所述減搖鰭1307設(shè)置于所述第一浮力裝置1305上,且所述減搖鰭1307的一端與所述第一浮力裝置1305的側(cè)壁以預(yù)設(shè)角
度進(jìn)行固定連接。
[0074] 所述預(yù)設(shè)角度的范圍為30度~90度。[0075] 具體的,所述第一浮力裝置1305為所述漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的水上部件(例如所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置、所述塔架以及部分所述支撐基礎(chǔ))提供浮力,從而使所述支撐基礎(chǔ)130可
以漂浮于水中,進(jìn)而使所述支撐基礎(chǔ)130可以支撐所述塔架120和所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110浮
于水面101上;所述第一浮力裝置1305呈流線型,可以減小水下涌流對(duì)所述支撐基礎(chǔ)130的
縱向推力,以改善所述支撐基礎(chǔ)130的縱蕩;所述第一浮力裝置1305的底部具有一定面積的
垂向面,在水下可以起到垂蕩板的作用,以改善所述支撐基礎(chǔ)130的垂蕩;設(shè)置于所述第一
浮力裝置1305側(cè)壁上的所述減搖鰭1307可以減小水下涌流對(duì)所述支撐基礎(chǔ)130的橫向作
用,以改善所述支撐基礎(chǔ)130的橫蕩。因此設(shè)有所述減搖鰭1307的所述第一浮力裝置1305不
僅可以為所述支撐基礎(chǔ)130提供浮力,還可以改善所述支撐基礎(chǔ)130的橫蕩、縱蕩以及垂蕩,
從而使所述漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的水上部件(例如所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置、所述塔架以及部分
所述支撐基礎(chǔ))可以在復(fù)雜的風(fēng)浪環(huán)境下保持穩(wěn)定的浮態(tài),但本發(fā)明不以此為限。
[0076] 在本實(shí)施例中,所述第一浮力裝置1305的數(shù)量為兩個(gè),其中一個(gè)所述第一浮力裝置1305的一端面與兩個(gè)所述第一拱形支撐梁1301的第一端部均進(jìn)行固定連接,另一個(gè)所述
第一浮力裝置1305的一端面與兩個(gè)所述第一拱形支撐梁1301的第二端部均進(jìn)行固定連接,
即兩個(gè)所述第一拱形支撐梁1301的第一端部共用一個(gè)所述第一浮力裝置1305,兩個(gè)所述第
一拱形支撐梁1301的第二端部則共用另一個(gè)所述第一浮力裝置1305。所述第一浮力裝置
1305可以采用流線型浮筒,其長(zhǎng)度范圍為6~10m,寬度范圍為3~6m;所述減搖鰭1307的長(zhǎng)
度范圍為2~3m,寬度范圍為1~2m,且所述減搖鰭1307與位于水面101下的所述第一浮力裝
置1305之間的夾角可以為40~50度。
[0077] 具體的,所述第二浮力裝置1306同樣可以為所述漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的水上部件(例如所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置、所述塔架以及部分所述支撐基礎(chǔ))提供浮力,從而使所述支撐基
礎(chǔ)130可以漂浮于水中,進(jìn)而使所述支撐基礎(chǔ)130可以支撐所述塔架120和所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝
置110浮于水面101上。所述第二浮力裝置1306內(nèi)部設(shè)置的用于容置所述系泊裝置140的容
納空間,可以使所述系泊裝置140貫穿所述第二浮力裝置1306,但本發(fā)明不以此為限。
[0078] 在本實(shí)施例中,所述第二浮力裝置1306的數(shù)量為四個(gè),每一所述第二浮力裝置1306與每一所述第二拱形支撐梁1302的端部進(jìn)行固定連接;所述第二浮力裝置1306可以采
用浮球。
[0079] 請(qǐng)同時(shí)參考圖1、圖5和圖6,所述系泊裝置140包含:系泊纜繩1401和設(shè)置于所述系泊纜繩1401兩端的錨定重塊1402;所述錨定重塊1402的一端與所述系泊纜繩1401進(jìn)行固定
連接,另一端固定于所述海床102上;所述系泊纜繩1401貫穿所述第二拱形支撐梁1302和所
述第二浮力裝置1306,并通過(guò)其兩端的所述錨定重塊1402將所述第二拱形支撐梁1302固定
于所述海床102上。
[0080] 可以理解的是,在一些其他的實(shí)施例中,所述系泊裝置140還包含:系泊絞車(chē)1403和錨爪件1404;所述系泊絞車(chē)1403設(shè)置于所述第二浮力裝置1306的容納空間中,用于調(diào)節(jié)
所述系泊纜繩1401的長(zhǎng)度;所述錨爪件1404設(shè)置于所述錨定重塊1402的側(cè)壁上,以將所述
錨定重塊1402固定于所述海床102上。
[0081] 具體的,所述系泊纜繩1401的數(shù)量為兩條,與所述第二拱形支撐梁1302的數(shù)量保持一致,所述錨定重塊1402的數(shù)量則為四個(gè)。所述錨定重塊1402可以依靠其自身的重力,并
通過(guò)貫穿所述第二拱形支撐梁1302以及所述第二拱形支撐梁1302兩端的所述第二浮力裝
置1306的所述系泊纜繩1401,向所述支撐基礎(chǔ)130提供穩(wěn)定的系泊力,以向下拉緊所述支撐
基礎(chǔ)130并將所述支撐基礎(chǔ)130固定于所述海床102上。所述錨定重塊1402提供的系泊力可
以與所述第一浮力裝置1305和所述第二浮力裝置1306提供的浮力形成對(duì)抗,使所述支撐基
礎(chǔ)130在復(fù)雜的風(fēng)浪環(huán)境中保持穩(wěn)定的浮態(tài),從而使所述塔架120和所述風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置110
可以通過(guò)所述支撐基礎(chǔ)130在風(fēng)浪環(huán)境中保持穩(wěn)態(tài)。所述系泊纜繩1401貫穿所述第二拱形
支撐梁1302,可以使所述系泊力的作用點(diǎn)較高并貫穿于所述第二拱形支撐梁1302之中,從
而使所述系泊裝置140的系泊作用更強(qiáng),能夠更有效地保持所述支撐基礎(chǔ)130的穩(wěn)態(tài),但本
發(fā)明不以此為限。
[0082] 具體的,所述錨定重塊1402可以為高密度的小體積塊,在所述錨定重塊1402沉落所述海床102后,設(shè)置于所述錨定重塊1402的側(cè)壁上的所述錨爪件1404可以在彈簧構(gòu)件的
拉緊作用下深抓所述海床102,以幫助所述錨定重塊1402固定在所述海床102上,但本發(fā)明
不以此為限。
[0083] 具體的,所述系泊絞車(chē)1403設(shè)置于所述第二浮力裝置1306的容納空間中,以根據(jù)水深調(diào)節(jié)所述系泊纜繩1401的長(zhǎng)度,從而使所述系泊纜繩1401可以適應(yīng)各種水深環(huán)境,特
別是我國(guó)過(guò)渡水深的環(huán)境。在不同水深環(huán)境中安裝所述系泊裝置140時(shí),只需定點(diǎn)投下所述
錨定重塊1402,再使用所述系泊絞車(chē)1403對(duì)所述系泊纜繩1401的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)并使所述系
泊纜繩1401處于拉緊狀態(tài)即可,使得所述系泊裝置140的安裝施工較為方便,但本發(fā)明不以
此為限。
[0084] 在本實(shí)施例中,所述漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的寬度和長(zhǎng)度范圍為40~80m,吃水深度范圍為20~50m,所述錨定重塊1402則可以為正立方體,邊長(zhǎng)范圍為8~12m。
[0085] 綜上所述,本實(shí)施例提供的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),其中塔架的頂端與風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置進(jìn)行連接,且塔架為桁架式,可以將風(fēng)輪受風(fēng)力旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的彎矩和剪力分散到各
個(gè)桿件角點(diǎn),從而為風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置提供更穩(wěn)固的支撐。支撐基礎(chǔ)漂浮于水中,且支撐基礎(chǔ)為
拱形結(jié)構(gòu),支撐基礎(chǔ)中的第一拱形支撐梁、第二拱形支撐梁、第一張緊裝置以及第二張緊裝
置相配合,使得支撐基礎(chǔ)既可以將塔架和風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置穩(wěn)固地支撐于水面上,自身又不易
發(fā)生形變;支撐基礎(chǔ)中的第一浮力裝置、第二浮力裝置及減搖鰭在提供浮力的同時(shí),還可以
改善支撐基礎(chǔ)的橫蕩、縱蕩以及垂蕩,從而使支撐基礎(chǔ)、塔架以及風(fēng)機(jī)發(fā)電裝置在復(fù)雜的風(fēng)
浪環(huán)境下保持穩(wěn)態(tài)。系泊裝置貫穿所述支撐基礎(chǔ)并將支撐基礎(chǔ)固定于海床上,可以使支撐
基礎(chǔ)在風(fēng)浪環(huán)境中保持穩(wěn)定的浮態(tài)。本實(shí)施例提供的一種漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng),不論是在
浮態(tài)的穩(wěn)定性,還是在材料成本的經(jīng)濟(jì)性以及安裝施工的方便性方面都具有良好優(yōu)勢(shì)。
[0086] 盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹,但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后,對(duì)于本發(fā)明的
多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
聲明:
“漂浮式風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)