NO344743B1 - Placement of turbines in a martry rig - Google Patents

Description

Plassering av turbiner i en martriserigg og transport av energi, samt en fremgangsmåte til montering av turbiner med tilhørende propellsett. Placement of turbines in a matrix rig and transport of energy, as well as a method for mounting turbines with associated propeller sets.

Foreliggende oppfinnelse omhandler plassering og montering av vindturbinene i en matriserigg for fremstilling av vindenergi og byggingen av riggen. Oppfinnelsen omhandler således et vindkraftverk omfattende en ramme på en flytende pongtong hvor rammen er konstruert som et gitterformet rigg opprettstående på pongtongen som danner et flertall rektangulære eller kvadratiske åpninger i riggen for mottak av respektive utskiftbare vindturbingeneratorer med tilhørende drivpropellere som drives av innkommende vind, og hvor hver vindturbingeneratorer er innrettet til å føres opp langs baksiden av riggen og inn gjennom åpningene mot riggens frontside, som framgår av krav 1s innledning. The present invention relates to the placement and assembly of the wind turbines in a matrix rig for the production of wind energy and the construction of the rig. The invention thus relates to a wind power plant comprising a frame on a floating pontoon where the frame is constructed as a grid-shaped rig standing upright on the pontoon which forms a plurality of rectangular or square openings in the rig for receiving respective replaceable wind turbine generators with associated drive propellers driven by incoming wind, and where each wind turbine generator is designed to be led up along the rear of the rig and into the openings towards the rig's front side, as appears from claim 1's introduction.

Det defineres også en fremgangsmåte til montering av turbiner med tilhørende propellsett i en vindkraftrigg slik det framgår av innledningen i krav 15. A method is also defined for the installation of turbines with associated propeller sets in a wind power rig, as can be seen from the introduction in claim 15.

Oppfinnelsen omhandler også system for elektrisk energitransport fra matriseriggen og ned til det underliggende dekket og videre system for elektrisk energitransport fra flere enheter og inn til land og tilkobling til eksisterende nett. Patentsøknaden omhandler ny teknologi som er en videreutvikling av Norsk Patent, patent nummer 341700. The invention also relates to a system for electrical energy transport from the matrix rig down to the underlying deck and a further system for electrical energy transport from several units to land and connection to existing grids. The patent application concerns new technology which is a further development of Norwegian Patent, patent number 341700.

Nærmere bestemt tar man med oppfinnelsen sikte på å kunne benytte turbinkonstruksjoner med propellvinger som definerer en større rotasjonsplan enn det den kvadratiske åpningen i/gjennom riggen muliggjør. More specifically, the invention aims to be able to use turbine structures with propeller blades that define a larger rotation plane than the square opening in/through the rig makes possible.

Bakgrunn for oppfinnelsen. Background for the invention.

Offshore vindteknologi er inne i en rivende utvikling. Det meste av utviklingen har handlet om å frembringe stadig større og større turbiner montert til en mast som har stått på havbunnen eller flyter i sylinderformede flytere som for eksempel Hywind-systemet. Offshore wind technology is undergoing rapid development. Most of the development has been about producing ever larger and larger turbines mounted to a mast that has stood on the seabed or floats in cylindrical floats such as the Hywind system.

Mange fagfolk i bransjen er likevel skeptiske til denne utviklingen og mener at såkalte multirotorsystemer kan være en bedre løsning, slik det vises tekst og figurer i nevnte norske patent NO 341.700. Many professionals in the industry are nevertheless skeptical of this development and believe that so-called multi-rotor systems can be a better solution, as shown in the text and figures in the aforementioned Norwegian patent NO 341,700.

Wind Catching Systems, som beskrevet NO-patentet er et såkalt multirotor-system der mange turbiner med tilhørende propeller er plassert en matriseform i en rigg (også benevn et seil). Hver turbin i riggen er plassert i tilnærmet kvadratiske eller rektangulære åpninger (lysåpninger) i riggen og et trakt avsmalner vindstrømmen slik at all vind må gjennom det sirkulære hullet der turbinen med sine turbinblader sitter. I praksis vil det si at traktens største åpning er minst 30% større en åpningen der turbinen er montert. Riggen er innrettet til å flyte på sjøen montert oppå en eller flere pongtonger og ifølge et gunstig alternativ på tre parallelle pongtonger som danner en såkalt trimaran ifølge NO341700. Riggen er forankret ved hjelp av egnede ankerliner (kjettinger) (ikke vist) til havbunn eller landfeste. Wind Catching Systems, as described in the NO patent, is a so-called multi-rotor system where many turbines with associated propellers are placed in a matrix form in a rig (also called a sail). Each turbine in the rig is placed in approximately square or rectangular openings (light openings) in the rig and a funnel narrows the wind flow so that all wind must pass through the circular hole where the turbine with its turbine blades sits. In practice, this means that the funnel's largest opening is at least 30% larger than the opening where the turbine is mounted. The rig is designed to float on the sea mounted on top of one or more pontoons and, according to a favorable alternative, on three parallel pontoons that form a so-called trimaran according to NO341700. The rig is anchored using suitable anchor lines (chains) (not shown) to the seabed or land anchorage.

Dette er et system som utvilsomt vil fungere, men det er likevel noen utfordringer med systemet som ikke er særlig ønskelig. Det kan være meget krevende å designe riggen og innløps-traktene riktig og uansett design, vil systemet medføre uønsket høyt drag, det vil si vindbelastning på riggens struk-turer, som igjen vil forplante seg til systemets ankersystemer. Uønsket høyt drag vil også selv-følgelig medføre mindre energiproduksjon fra turbinene. This is a system that will undoubtedly work, but there are nevertheless some challenges with the system that are not particularly desirable. It can be very demanding to design the rig and the inlet funnels correctly and regardless of the design, the system will cause unwanted high draft, i.e. wind load on the rig's structures, which will in turn propagate to the system's anchor systems. Unwanted high draft will also naturally result in less energy production from the turbines.

Formål med oppfinninga Purpose of the invention

En første hensikt med oppfinnelsen er å kunne øke andelen av et inn mot riggens frontflate innkommende vindfelt som via turbin-propellene (-bladene) kan omdannes til strømproduksjon. A first purpose of the invention is to be able to increase the proportion of an incoming wind field towards the front surface of the rig that can be converted into electricity production via the turbine propellers (blades).

Det er videre en hensikt å kunne øke turbinpropellenes rotasjonsplan samtidig som åpningsarealet i riggen som turbinene med tilhørende propeller, forblir det samme. Det er følgelig en hensikt med oppfinnelsen øke propellenes bladlengde. It is also an aim to be able to increase the turbine propellers' rotation plane at the same time that the opening area in the rig as the turbines with associated propellers remains the same. It is therefore a purpose of the invention to increase the blade length of the propeller.

Dessuten er det en hensikt å frembringe en løsning hvor hvert propellblad er lenger enn det som, ifølge den første løsningen, normalt vil kunne føres inn i og gjennom åpningsarealet i riggen. Furthermore, it is an aim to produce a solution where each propeller blade is longer than what, according to the first solution, would normally be able to be introduced into and through the opening area in the rig.

Ny teknologi – foreliggende oppfinnelse. New technology - present invention.

Foreliggende oppfinnelse omhandler en ny teknolog relatert til og videreutviklet i forhold til nevnte patentet NO341770, slik det framgår av karakteristikken i det etterfølgende patentkrav 1. Anordningen i oppfinnelsen er kjennetegnet ved at hver turbingenerator omfatter ett eller flere par av propellblader som danner et propellsett med en blad-diameter som definerer turbinens rotasjonsplan, idet hvert propellsett er anordnet i en avstand fra frontsiden av riggen, for å roteres av innkommende vind mot riggen. The present invention relates to a new technology related to and further developed in relation to the aforementioned patent NO341770, as can be seen from the characteristics in the subsequent patent claim 1. The device in the invention is characterized by the fact that each turbine generator comprises one or more pairs of propeller blades which form a propeller set with a blade diameter which defines the turbine's plane of rotation, each set of propellers being arranged at a distance from the front side of the rig, to be rotated by incoming wind towards the rig.

De foretrukne løsningene av konstruksjonen kan utleses i de avhengige patentkravene 2-14. The preferred solutions of the construction can be read in the dependent patent claims 2-14.

Med denne oppfinnelsen kan en mye større andel av et vindfelt inn mot riggens frontside utnyttes til strømproduksjon, siden turbinene innbyrdes kan organiseres slik bladenes rotasjonsplan, sett rett forfra, danne en tetteste mulig pakning, analogt til en tetteste kulepakning. With this invention, a much larger proportion of a wind field towards the front of the rig can be utilized for electricity production, since the turbines can be organized among themselves so that the blades' rotation plane, seen from the front, forms the tightest possible packing, analogous to a tightest ball packing.

Ved å la plassere turbinene innbyrdes slik at propellbladene vekselvis vil rotere i ulike plan fremfor riggens frontside, kan propellene samlet sett oppta den hele maksimale energi fra et innkommende vindfelt. Propellenes rotasjonsplan kan dermed overlappe hverandre. By having the turbines placed in relation to each other so that the propeller blades will alternately rotate in different planes in front of the rig's front side, the propellers can collectively absorb the entire maximum energy from an incoming wind field. The rotation planes of the propellers can thus overlap.

Ifølge en foretrukket løsning, kan propellenes bladlengde gjøres lengre enn det åpningsrommet i riggen tillater ved at bladene er hengslet, hvorved hvert blad kan svinges fremover under innsettingen gjennom åpningsrommet. Når turbinen og bladene er kommet tilstrekkelig gjennom åpningen og ut på fremsiden, svinges bladene tilbake og kan starte rotasjonen. According to a preferred solution, the blade length of the propeller can be made longer than the opening space in the rig allows by the blades being hinged, whereby each blade can be swung forward during insertion through the opening space. When the turbine and blades have come sufficiently through the opening and out the front, the blades are swung back and can start rotation.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det anvendes turbiner med to eller fire par propellblader og propellblad-parene innstilles slik at de ligger langs diagonalen eller hypotenusen til nevnte åpningene, og i hvilke stilling turbinene med propeller, skyves fremover gjennom åpningen, inntil propellene er kommet i stilling i en posisjon i en avstand fremfor riggens frontplan. The method according to the invention is characterized by the fact that turbines with two or four pairs of propeller blades are used and the pairs of propeller blades are set so that they lie along the diagonal or hypotenuse of the aforementioned openings, and in which position the turbines with propellers are pushed forward through the opening, until the propellers have reached in position in a position at a distance in front of the front plane of the rig.

De foretrukne utførelsene kn utleses av kravene 16-23. The preferred embodiments can be read from claims 16-23.

Figursett. Figure set.

Figurene 1 – 11 viser som følger: Figures 1 – 11 show as follows:

Figuren 1 viser en rigg 10 for vindkraftverket ifølge oppfinnelsen, og sett på skrå forfra. Figure 1 shows a rig 10 for the wind power plant according to the invention, and seen obliquely from the front.

Figur 2 viser en første foretrukken montering av et antall turbiner med propeller i en matriserigg, hvor propellene er anordnet i en tetteste kulepakningsform, hvor propellspissene er nesten helt inntil hverandre, uten å berøre hverandre. Figure 2 shows a first preferred installation of a number of turbines with propellers in a matrix rig, where the propellers are arranged in a dense ball packing form, where the propeller tips are almost right next to each other, without touching each other.

Figur 3 viser et sideriss fra riggen hvor en firebladet propell er i ferd med å innføres framover til sin virkestilling med rotasjon i et plan fremfor frontsiden av riggen. Figure 3 shows a side view from the rig where a four-bladed propeller is in the process of being introduced forward to its working position with rotation in a plane in front of the front side of the rig.

Figur 4 viser tilsvarende sideriss som figur 1, hvor turbin/propell nå er kommet helt fram til sin virkstilling. Figuren viser åpningen i riggen idet de «kryssende» propellbladene 14a,14b flukter med diagonalen i åpningsrommet slik at turbinenheten kan skyves frem til bruksposisjon. Figure 4 shows the corresponding side view as Figure 1, where the turbine/propeller has now fully reached its working position. The figure shows the opening in the rig as the "crossing" propeller blades 14a, 14b align with the diagonal in the opening space so that the turbine unit can be pushed forward to the position of use.

Figur 5 viser en tobladet propell sett rett forfra, også for å illustrere termen - et rotasjonsplan 30, samt diagonal-innstillingen av propellbladene for å føre den frem gjennom åpningen. Figure 5 shows a two-bladed propeller seen from the front, also to illustrate the term - a plane of rotation 30, as well as the diagonal setting of the propeller blades to advance it through the opening.

Figur 6 viser to innbyrdes parallelle og horisontale turbinrekker A,B som danner en tetteste kulepakning. Figure 6 shows two mutually parallel and horizontal turbine rows A,B which form a tightest spherical packing.

Figur 7 viser en rigg med turbindr/propeller sett rett forfra, og illustrerer en konstruksjon hvor propellenes rotasjonsplan 30 overlapper hverandre. Figure 7 shows a rig with turbine blades/propellers seen from the front, and illustrates a construction where the propellers' rotation plane 30 overlaps each other.

Figur 8 viser et utsnitt av et panriss av riggen med propellene plassert vekselvis foran/bak hverandre i forhold til riggens front. Figure 8 shows a section of a pan view of the rig with the propellers placed alternately in front of/behind each other in relation to the front of the rig.

Figur 9 viser et sideriss-utsnitt av en tilsvarende forskyvning av tilstøtende propeller som på figur 8. Figure 9 shows a side view section of a corresponding displacement of adjacent propellers as in Figure 8.

Figur 10 viser hvordan propeller kan hengsles, med bladene vippet forover for å kunne føres gjennom åpningen i riggen. Figure 10 shows how propellers can be hinged, with the blades tilted forward to be guided through the opening in the rig.

Figur 11 viser tilsvarende propell, som nå er ført ut på forsiden av riggen og bladene er vippet tilbake til sin bruks-dreiestilling. Figure 11 shows the corresponding propeller, which has now been brought out on the front of the rig and the blades have been tilted back to their operational turning position.

Figurene skal nå forklares meir detaljert. The figures will now be explained in more detail.

Figur 1 viser en vindturbinrigg 10 ifølge oppfinnelsen som flyter på sjøen 13 ved hjelp av pongtonger 1,2,3. De tre parallelle pongtongene danner således en såkalt trimaran, analogt til flyter-løsningen ifølge NO341700 og er forankret ved hjelp av egnede ankerliner (kjettinger) (ikke vist) til havbunn eller landfeste. Bunnkjettingen er fortrinnsvis festet i en dreibar turret på undersiden av den sentrale pongtongen 2, slik at hele konstruksjonen kan dreie opp mot vinden. Riggen er opprettstående på pongtongene, og innstilles med sin frontflate 11 vendt mot vindretningen 40 for drift av turbinene. Hver vindturbin 12 med sin tilhørende propellere 14 er montert inne i hver sin respektive lys-åpning 20 i riggen 10. Propellen 14 er montert til en aksling 15 som dreier og dermed genererer strøm inne i turbinhusets 12 generator. Figure 1 shows a wind turbine rig 10 according to the invention which floats on the sea 13 by means of pontoons 1,2,3. The three parallel pontoons thus form a so-called trimaran, analogous to the floating solution according to NO341700 and are anchored by means of suitable anchor lines (chains) (not shown) to the seabed or land anchorage. The bottom chain is preferably fixed in a rotatable turret on the underside of the central pontoon 2, so that the entire construction can turn upwind. The rig is upright on the pontoons, and is set with its front surface 11 facing the wind direction 40 for operation of the turbines. Each wind turbine 12 with its associated propeller 14 is mounted inside each respective light opening 20 in the rig 10. The propeller 14 is mounted to a shaft 15 which turns and thus generates electricity inside the turbine housing 12 generator.

Riggen 10 er bygget opp av vertikale tårn 16 (stag) og horisontale avstivere 18, som begge er aerodynamisk utformet slik at de skaper minst mulig drag / motstand i forhold til vinden som passerer gjennom riggen på tvers av frontflate 11. I praksis er hvert «tårn» bygget opp at to runde parallelle rør 16 som er innbyrdes forbundet med et fagverk-system av stag 27 (se fig.3) for avstivning. To tilstøtende tårn 16 er forbundet med horisontale stag 18 av rørformer for å unngå sidekrefter på riggen når vinden kommer inn fra siden forfra. Disse kreftene kan bli meget store og helt uhåndterbare, dersom ikke tårnene er utformet på denne måten som skissert her. Åpningene (lysåpningene) 20 mellom tårnene 16 og avstiverne 18 og tverrstag 27, er fortrinnsvis rektangulære, og særlig kvadratiske. Ifølge oppfinnelsen benyttes det enten to (se figur 5) eller fire propellblader/rotorvinger 14 som vist på figurene 1, 2, 3 og 4. The rig 10 is made up of vertical towers 16 (struts) and horizontal braces 18, both of which are aerodynamically designed so as to create the least possible drag / resistance in relation to the wind passing through the rig across the front surface 11. In practice, each " tower" built up of two round parallel pipes 16 which are interconnected with a truss system of struts 27 (see fig.3) for bracing. Two adjacent towers 16 are connected by horizontal struts 18 of tubular shapes to avoid lateral forces on the rig when the wind enters from the side from the front. These forces can become very large and completely unmanageable, if the towers are not designed in this way as outlined here. The openings (light openings) 20 between the towers 16 and the braces 18 and cross braces 27 are preferably rectangular, and particularly square. According to the invention, either two (see figure 5) or four propeller blades/rotor wings 14 are used as shown in figures 1, 2, 3 and 4.

Vindgeneratorene 12 inkludert propeller 14 er montert til en ramme under hver generator 12 og denne rammen kan bli festet til respektive horisontale avstivere 18 mellom hvert rør 16 eller de vertikale tårnene. The wind generators 12 including propellers 14 are mounted to a frame under each generator 12 and this frame can be attached to respective horizontal braces 18 between each tube 16 or the vertical towers.

Turbinene 12 med propeller 14 innstilles i de tilhørende åpningene 20 i matrisen mellom vertikale rør 16 og tverrstag 18. Hver turbin 12 med propellere 14, er festet i en ramme 70 som danner en sokkel, som omfatter sideveis rettede stag 72 hvis motsatt rettede ender forløper inn i innbyrdes vertikale spor 72 i to tilstøtende vertikal rør 16 slik det vises på figurene 3 og 4. Når turbinen 12 i rammen er løftet (fra baksiden) til korrekt høyde i riggen 12, skyves den fremover. Endestykkene til stagene 72 kan da føres framover i de horisontale sporene 74 som er utformet på innsiden av hvert rør 16 i tårnet. Når rammen er skjøvet fram, vil propellene 14 være beliggende foran frontflaten til riggen. For å få til en overlapping som nevnt, skyves turbinene fremover til respektive ulike stillinger fremfor riggens front, og fortsatt festet til tårnene 16 og sidestagene 18. Når rammen med turbinder er skjøvet til posisjon låses den fast med velegnede låseorganer. The turbines 12 with propellers 14 are set in the associated openings 20 in the matrix between vertical tubes 16 and transverse struts 18. Each turbine 12 with propellers 14 is fixed in a frame 70 which forms a base, which comprises laterally directed struts 72 whose oppositely directed ends extend into mutual vertical grooves 72 in two adjacent vertical pipes 16 as shown in Figures 3 and 4. When the turbine 12 in the frame is lifted (from the rear) to the correct height in the rig 12, it is pushed forward. The end pieces of the struts 72 can then be guided forward in the horizontal grooves 74 which are formed on the inside of each pipe 16 in the tower. When the frame is pushed forward, the propellers 14 will be located in front of the front surface of the rig. In order to achieve an overlap as mentioned, the turbines are pushed forward to respective different positions in front of the rig, and still attached to the towers 16 and the side struts 18. When the frame with the turbines is pushed into position, it is locked with suitable locking devices.

Ifølge oppfinnelsen og som illustrert på figur 5 med en tobladet propell, er propell-bladlengden tilpasset til diagonalen i den tilhørende åpningen i riggen. Når propellen 14 er forskjøvet gjennom åpningen og ut foran riggens frontside, kan den bringes til å roteres av vinden som på figur 4. Man ser av figur 2, 3 og 4 at bladene danner et rotasjonsplan 30 med en lengde (diameter) som tilsvarer diagonalen d eller hypotenusen i firkanten, som altså er større enn firkantens kateter k og dermed utgjør en begrensning inne i riggåpningen. According to the invention and as illustrated in Figure 5 with a two-bladed propeller, the propeller blade length is adapted to the diagonal in the associated opening in the rig. When the propeller 14 is displaced through the opening and out in front of the front of the rig, it can be made to rotate by the wind as in figure 4. It can be seen from figures 2, 3 and 4 that the blades form a rotation plane 30 with a length (diameter) corresponding to the diagonal d or the hypotenuse of the square, which is therefore greater than the square's catheter k and thus constitutes a limitation inside the rigging opening.

Figur 2 viser en foretrekt stabling av turbiner i riggen. Riggen 10 er tilpasset slik at turbiner/-propellere 12/14 anordnes vertikalt, den ene over den andre. I neste vertikale turbinrekke på hver side, er de enkelte turbinsett forskjøvet vertikalt en halv propelldiameter 1/2D = d (radius), slik at propellbladene kan rotere (rotasjonsplan 30) inn i det stjerneformete rommet 22 som defineres av tre tilstøtende propellformer. Denne stabling av turbiner er analogt til en tetteste pakning av kuler. Under montasjen innstilles propellbladene langsmed diagonalen av åpningsrommet som forklart ovenfor. En tilsvarene løsning er vist på figur 6 hvor turbinene er stablet på linje horisontalt med hvert enkelt turbinsett forskjøvet horisontalt en halv propelldiameter i forhold til et under- hhv overliggende sjikt av turbiner i riggen. Figure 2 shows a preferred stacking of turbines in the rig. The rig 10 is adapted so that the turbines/propellers 12/14 are arranged vertically, one above the other. In the next vertical turbine row on each side, the individual turbine sets are offset vertically by half a propeller diameter 1/2D = d (radius), so that the propeller blades can rotate (plane of rotation 30) into the star-shaped space 22 defined by three adjacent propeller shapes. This stacking of turbines is analogous to a tightest packing of spheres. During assembly, the propeller blades are set along the diagonal of the opening space as explained above. An equivalent solution is shown in figure 6, where the turbines are stacked in line horizontally with each individual turbine set shifted horizontally by half a propeller diameter in relation to an underlying or overlying layer of turbines in the rig.

Figur 3 viser en innledende montering av turbinen, dvs. løftet opp og klar til å bli skjøvet framover til posisjonen på figur 4 som er propellens virkestilling til strømproduksjon. Propellbladene er innstilt fluktende med diagonalen i åpningsrommet slik at turbinenheten kan skyves frem i rommet. På figuren 4 vises at de «kryssende» propellbladene flukter med de to diagonalene i det kvadratiske åpningsrommet slik at turbinenheten kan skyves frem til bruksposisjon. Figure 3 shows an initial assembly of the turbine, i.e. lifted up and ready to be pushed forward to the position in Figure 4, which is the propeller's working position for power generation. The propeller blades are set flush with the diagonal in the opening space so that the turbine unit can be pushed forward into the space. Figure 4 shows that the "crossing" propeller blades align with the two diagonals in the square opening space so that the turbine unit can be pushed forward to the position of use.

Figur 5 viser en variant med en tobladet propell. Åpningsrommet 22 defineres av rørsøylene 16 og tverrliggerne 18. De fluktende propellbladene 14a,14b innstilles i langsmed diagonalen d i firkanten og kan skyves fram til bruksstilling, Figure 5 shows a variant with a two-bladed propeller. The opening space 22 is defined by the pipe columns 16 and the cross members 18. The flush propeller blades 14a, 14b are set along the diagonal d in the square and can be pushed forward to the position of use,

Som vist på figur 8 - et planriss, og figur 9 - et sideriss, er turbiner 12 montert forskjøvet og posisjonert vekselvis fremfor og bakenfor hverandre i forhold til riggens 10 frontside 11. As shown in figure 8 - a plan view, and figure 9 - a side view, turbines 12 are mounted offset and positioned alternately in front of and behind each other in relation to the front side 11 of the rig 10.

De er altså å plassert like foran riggens frontflate i innbyrdes i ulike avstander til denne, dvs. vekselvis i avstand 50 eller avstand 52 fra frontflaten 11. Derved oppnår turbinene overlapper hverandre, og tilnærmet hele vindfeltet 40 inn mot riggen 10 utnyttes til strømproduksjon. Figuren 7 viser kor stort areal propeller med ein diameter = 32 meter vil dekke i en matriserigg med opninger = 20 x 20 meter They are therefore to be placed just in front of the front surface of the rig in different distances from each other, i.e. alternately at a distance 50 or a distance 52 from the front surface 11. Thereby the turbines overlap each other, and almost the entire wind field 40 towards the rig 10 is utilized for power generation. Figure 7 shows how large an area a propeller with a diameter = 32 meters will cover in a matrix rig with openings = 20 x 20 meters

Figur 10 viser en utførelse som en løsning for det forhold hvor propelldiameteren er større/lengre enn diagonalen i åpningsrommet, og den ikke kan skyves gjennom åpningen i matrisen som i de foregående eksempler. I dette tilfelle er løsningen at hvert enkelt propellblad er hengslet inne ved propellhuset, vist ved tallet 17. På en slik måte at hvert propellblad kan vippes forover mens de føres gjennom matriseåpningen. Når den er ført fram til frontsiden 11, foldes propellbladene ut igjen, og låses i denne posisjonen, slik vist på figur 11, hvorved den kan rotere og produsere strøm som tilsiktet. Propellene kan da overlappe og dekke hele vindfeltet (vindfanget) 40 som kommer inn mot riggen. Denne løsningen er aktuell når propellbladene er lenger enn nevnte åpningsdiagonal. Figure 10 shows an embodiment as a solution for the situation where the propeller diameter is larger/longer than the diagonal in the opening space, and it cannot be pushed through the opening in the matrix as in the previous examples. In this case, the solution is that each individual propeller blade is hinged inside the propeller housing, shown at number 17. In such a way that each propeller blade can be tilted forward while being passed through the die opening. When it has been brought to the front side 11, the propeller blades are folded out again and locked in this position, as shown in figure 11, whereby it can rotate and produce power as intended. The propellers can then overlap and cover the entire wind field (wind trap) 40 that comes in towards the rig. This solution is relevant when the propeller blades are longer than the aforementioned opening diagonal.

Denne mekanismen kan benyttes når turbinen/propellen foldes sammen fremover for å kunne skyves gjennom åpningen 20, eller trekkes tilbake på baksiden, for eksempel for vedlikehold av turbin/propeller etc.. Når en turbin med tilhørende propell skal tas ut av riggen, foldes bladene sammen langsmed aksen og hele enheten kan trekkes tilbake og ut av åpningen. This mechanism can be used when the turbine/propeller is folded forward to be pushed through the opening 20, or retracted at the back, for example for maintenance of the turbine/propeller etc.. When a turbine with the associated propeller is to be removed from the rig, the blades are folded together along the axis and the whole unit can be pulled back and out of the opening.

Tenker vi oss en rigg - en matriserigg - der avstanden mellom de vertikale tårnene 16 er 20 meter og avstanden mellom de vertikale rør-avstiverne 18 er 20 meter, vil diagonalen (hypotenusen) fra hjørne til hjørne i matriseåpningen være om lag 28 meter. Det betyr at en turbins propellsett kan ha en maksimalt diameter (ca.2 x radius = 28 meter) dersom turbinen med sine stivt monterte propellblader skal skyves gjennom lysåpningen bakfra i riggen, slik at propellene kommer ut på riggens 10 frontside 11 for å rotere og virke foran denne fronten 11. Dette er en av de detaljene ifølge oppfinnelsen som er omtalt i søknaden. If we imagine a rig - a matrix rig - where the distance between the vertical towers 16 is 20 meters and the distance between the vertical tube braces 18 is 20 meters, the diagonal (hypotenuse) from corner to corner in the matrix opening will be about 28 meters. This means that a turbine's propeller set can have a maximum diameter (approx. 2 x radius = 28 meters) if the turbine with its rigidly mounted propeller blades is to be pushed through the light opening from behind in the rig, so that the propellers come out on the rig's 10 front side 11 to rotate and act in front of this front 11. This is one of the details according to the invention which is discussed in the application.

Omtale av en foretrukket utførelse 1 Mention of a preferred embodiment 1

Det benyttes rotorblader som har en lengde fra senteret i generatoren på for eksempel 13 meter, det vil si propellens diameter er 26 meter fra propellspiss til den motsatte rettede propellspiss. Når generatoren med propell skal heises på plass, blir propellen som i dette tilfelle har fire blader (den kan også ha to blader) stilt i en posisjon slik at propellspissene peker mot hjørnene i matriseåpningen i riggen. Når en generator med propellspisser som er stilt i posisjon som beskrevet ovenfor blir heist på plass av heisen som er plassert bak matriseriggen – riggen - (som i patent nr.341700), blir generatoren med propellene dyttet inn i matriseåpningen og den blir dyttet så langt inn at propellsatsen går gjennom hele matriseåpningen og blir stående ut i en avstand fra riggens fremside 11. Dette medfører at propellen nå kan rotere fritt i en avstand ut fra riggens/riggens frontflaten, uten at den berører de vertikale tårnene 16 eller de horisontale avstiverne 18. To innbyrdes tilstøtende propellsatser posisjoneres således med innbyrdes – dvs. vekselvis - forskjellig avstand ut fra tårnene 16 på fremsiden 11 både i vertikalplanet og horisontalplanet for ikke å kollidere med hverandre. Rotor blades are used which have a length from the center of the generator of, for example, 13 metres, that is to say the diameter of the propeller is 26 meters from the propeller tip to the oppositely directed propeller tip. When the generator with propeller is to be hoisted into place, the propeller, which in this case has four blades (it can also have two blades), is set in a position so that the propeller tips point towards the corners of the matrix opening in the rig. When a generator with propeller tips set in position as described above is hoisted into place by the elevator located behind the matrix rig - the rig - (as in patent no.341700), the generator with the propellers is pushed into the matrix opening and it is pushed as far in that the propeller set goes through the entire matrix opening and is left standing out at a distance from the front face of the rig 11. This means that the propeller can now rotate freely at a distance from the front surface of the rig/rig, without it touching the vertical towers 16 or the horizontal braces 18 Two mutually adjacent sets of propellers are thus positioned at mutually - i.e. alternately - different distances from the towers 16 on the front side 11 both in the vertical plane and the horizontal plane so as not to collide with each other.

Det er innlysende at propellene ikke kan rotere når turbinen er inni denne åpningen, og det er heller ikke hensikten. Formålet med oppfinnelsen er å anvende propeller som gir størst mulig rotasjonsplan i bruk, ved at de skal virke foran fremsiden av riggfronten. Man kan da i en rigg med matriseåpninger på 20 x 20 meter uten problemer benytte propellblader som hver har en lengde på for eksempel 16 meter, det vil si en diameter på propellen på 32 meter fra en propellspiss til den motsatt rettede propellspiss. Tenker vi oss en rigg / en matriserigg med 100 matriseåpninger, så vil dette riggen typisk kunne ha et brutto vindfang på 221 x 233 meter, det vil si 51493 m<2>. Hver turbin vil ha et vindfang på 16 x 16 x 3,14 = 803 m2. 100 turbiner vil da ha et vindfang på 80000 m<2>, men turbinbladene vil overlappe hverandre så det netto vindfanget blir 51493 m2 2800 m2 ( dette er det arealet som propellene går utenfor tårnene på sidene og på toppen og bunnen av riggen. Totalt vindfang i dette eksemplet vil da bli 54293 m2. It is obvious that the propellers cannot rotate when the turbine is inside this opening, nor is it intended. The purpose of the invention is to use propellers that provide the greatest possible rotation plane in use, in that they must act in front of the front of the rig front. In a rig with matrix openings of 20 x 20 metres, it is then possible to use propeller blades which each have a length of, for example, 16 metres, i.e. a diameter of the propeller of 32 meters from one propeller tip to the oppositely directed propeller tip. If we imagine a rig / a matrix rig with 100 matrix openings, then this rig will typically have a gross windbreak of 221 x 233 metres, that is 51493 m<2>. Each turbine will have a wind catch of 16 x 16 x 3.14 = 803 m2. 100 turbines will then have a windbreak of 80000 m<2>, but the turbine blades will overlap each other so the net windbreak will be 51493 m2 2800 m2 (this is the area where the propellers go outside the towers on the sides and on the top and bottom of the rig. Total windbreak in this example will then be 54293 m2.

Dersom man gjør propellbladene kortere slik at de ikke overlapper hverandre under rotasjon, vil det være et relativt stort vindfelt mellom propellene som ikke vil bli nyttiggjort til energiproduksjon. Dette uproduktive vindfeltet vil i mange tilfeller utgjøre mere enn 25% av det totale produktive vindfeltet som er tilgjengelig for elektrisk energiproduksjon. Med løsningene ifølge oppfinnelsen er dette uproduktive virkefeltet i sin helhet eliminert ved løsningen med overlappende sirkulære propellplan 30 på figur 4 og propeller/turbiner 12/14 plassert «inntil» hverandre analogt til og lignende kuler i en tetteste kulepakning. If the propeller blades are made shorter so that they do not overlap during rotation, there will be a relatively large wind field between the propellers that will not be used for energy production. This unproductive wind field will in many cases make up more than 25% of the total productive wind field that is available for electrical energy production. With the solutions according to the invention, this unproductive field of action is eliminated in its entirety by the solution with overlapping circular propeller planes 30 in figure 4 and propellers/turbines 12/14 placed "next to" each other analogously to and similar balls in a tightest ball packing.

Dette problemet er ifølge oppfinnelsen løst på følgende måte slik at det produktive vindfeltet kan økes.: According to the invention, this problem is solved in the following way so that the productive wind field can be increased:

Alternativ 2: vist på figur 2. Option 2: shown in Figure 2.

De vertikale matriseåpningene kan i høyderetning forskyves 50% i forhold til hverandre. Her blir propellene stående vesentlig tettere enn ifølge nevnte NO-patent, og det uproduktive vindfeltet er blitt vesentlig mindre. Figur 2 og 6 viser at de ytre delene av hvert propellblad vil bevege seg – rotere - inn i et triangulært mellomrom 22 (figur 2) mellom to tilstøtende roterende propellblader og uten å berøre hverandre. Hver propellsats med sine blader er plassert med sitt rotasjonsplan analogt til en tetteste pakning av kuler. The vertical matrix openings can be shifted 50% in height in relation to each other. Here, the propellers are placed significantly closer than according to the aforementioned NO patent, and the unproductive wind field has become significantly smaller. Figures 2 and 6 show that the outer parts of each propeller blade will move - rotate - into a triangular space 22 (figure 2) between two adjacent rotating propeller blades and without touching each other. Each propeller set with its blades is positioned with its plane of rotation analogous to a tightest packing of balls.

Alternativ 3 vist på figur 6. Option 3 shown in Figure 6.

I dette alternativ 3 er alle matriseåpningene plassert ved siden av hverandre horisontalt uten noen innbyrdes høydeforskyvning. Propellsatsene 14 i riggen plasseres slik at bladene akkurat ikke er i berøring med hverandre, mens figurene 2 og 6 viser at de tilhørende rotasjonssirklene 30 ikke tangerer eller berører hverandre. In this option 3, all the matrix openings are placed next to each other horizontally without any mutual height displacement. The propeller sets 14 in the rig are positioned so that the blades are just not in contact with each other, while Figures 2 and 6 show that the associated rotation circles 30 do not tangent or touch each other.

I staden blir generatorene med påmonterte propeller i annenhver rekke montert inntil et av de vertikale tårnene. Vi vil då få en meget tett pakking av turbinene og det uproduktive vindfeltet vil bli redusert på samme måten som i alternativ 2. Fordelen med alternativ 3 i forhold til alternativ 2, er at man med riktig planlegging kan få nesten halve propellen på hver side av riggens (riggens) frontplan eller -flate til å sveipe utenfor riggens vertikale sidetårn. Dette vil gi et betydelig ekstra vindfang utenfor riggens ytterkanter og føre til en betydelig økt energiproduksjon uten at kostnaden med kraftverket vil øke i noen særlig grad. På mange måter et gratis ekstra vindfang for energiproduksjon. Instead, the generators with attached propellers are mounted in every other row next to one of the vertical towers. We will then get a very tight packing of the turbines and the unproductive wind field will be reduced in the same way as in alternative 2. The advantage of alternative 3 compared to alternative 2 is that with proper planning you can get almost half the propeller on each side of the rig's (rig's) front plane or surface to sweep beyond the rig's vertical side tower. This will provide a significant additional wind catch outside the outer edges of the rig and lead to a significant increase in energy production without the cost of the power plant increasing to any particular extent. In many ways a free additional windbreak for energy production.

Selv om løsningen ifølge alternativ 1 kan være den enkleste rent konstruksjonsmessig og dermed økonomisk, vil også de to andre løsningene i alt.2 og alt.3 fungere som tilsiktet. Although the solution according to alternative 1 may be the simplest in terms of construction and thus economically, the other two solutions in alt.2 and alt.3 will also work as intended.

Intern energitransport i matriseriggen Internal energy transport in the matrix rig

Det kan være utfordrende og i første rekke svært kostbart å etablere et konvensjonelt system for transport av elektrisk energi fra turbinene i matriseriggen og ned til kraftverkets dekk for videre transport til land. It can be challenging and primarily very expensive to establish a conventional system for the transport of electrical energy from the turbines in the matrix rig down to the deck of the power plant for further transport to land.

Utfordringen vil selvfølgelig kunne løses med tradisjonelle kobberkabler fra hver enkelt turbin. Men fordi turbinene produserer mye strøm med relativt lav spenning, vil det lett oppstå store spenningstap i kablene og det vil være svært kostbart å dimensjonere konvensjonelle kabler slik at spenningstap og derpå følgende energitap ikke oppstår. The challenge can of course be solved with traditional copper cables from each individual turbine. But because the turbines produce a lot of electricity with relatively low voltage, large voltage losses will easily occur in the cables and it will be very expensive to dimension conventional cables so that voltage losses and the subsequent energy losses do not occur.

I matriseriggen ifølge oppfinnelsen blir derfor transporten av elektrisk energi fra turbinene i riggen og ned til kraftverkets dekk og videre til konverteringsutstyr og/eller transformatorer løst på følgende måte: In the matrix rig according to the invention, the transport of electrical energy from the turbines in the rig down to the deck of the power plant and on to conversion equipment and/or transformers is therefore solved in the following way:

Det blir først montert isolerende rør fortrinnsvis inne i tårnene. De isolerende rørene går fra hver turbin eller kanskje fra hver matrise-åpning og ned til dekket og videre til konverterinsutstyret eller transformatorer. Man monterer deretter skinner av aluminium fortrinnsvis formet som sirkulære sylindere inne i rørene. Disse aluminiumprofilene blir nå strømledere og fordi det er enkelt og rimelig å dimensjonere disse opp, vil de enkelt kunne få en dimensjonering som fullstendig hindrer spennings fall og energitap fra turbinene og ned til konverteringsutstyret. Insulating pipes are first installed, preferably inside the towers. The insulating tubes run from each turbine or perhaps from each matrix opening down to the deck and on to the converter equipment or transformers. Aluminum rails, preferably shaped like circular cylinders, are then mounted inside the pipes. These aluminum profiles now become current conductors and because it is easy and reasonable to dimension these up, they will easily be able to get a dimension that completely prevents voltage drop and energy loss from the turbines down to the conversion equipment.

Man vil selvfølgelig også kunne benytte bare strømførende skinner, fortrinnsvis i aluminium, gjerne med sylindrisk profil, der skinnene bare blir for eksempel punktisolert inne i tårnene og videre ned til konverteringsutstyr/transformatorer. Of course, you will also be able to use only current-carrying rails, preferably in aluminium, preferably with a cylindrical profile, where the rails are only isolated, for example, at points inside the towers and further down to the conversion equipment/transformers.

Når det skal benyttes strømskinner med slike lengder som det vil bli aktuelt relatert til denne patentsøknaden, vil skjøting av skinnene kunne bli utfordrende dersom man skal unngå spennings- og effekttap i skjøtene. Man kan selvfølgelig benytte vanlige klammer, men dette er ikke en fullgod løsning. When power rails are to be used with such lengths as will be applicable in relation to this patent application, splicing the rails could be challenging if voltage and power losses in the joints are to be avoided. You can of course use ordinary clamps, but this is not a perfect solution.

Den foretrukne løsningen ifølge oppfinnelsen går ut på at man benytter sylinderformede profiler, fortrinnsvis i aluminium (men andre metaller kan også benyttes). Isse profilene kan for eksempel ha en lengde på 20 meter. Hver stang har utvendige gjenger i ene enden og innvendige gjenger i den andre enden. Man vi da kunne sku profilene sammen og få en meget god elektrisk forbindelse mellom profilene. Man kan også tenke seg at man har profiler med bare innvendige gjenger og profiler med bare utvendige gjenger og at diss så blir skudd sammen. For ytterligere å forbedre den elektriske kontakten mellom profilene kan man i tillegg ha en ekstra mutter i skjøtene som omslutter to profiler. The preferred solution according to the invention involves the use of cylindrical profiles, preferably in aluminum (but other metals can also be used). The ice profiles can, for example, have a length of 20 metres. Each rod has external threads at one end and internal threads at the other end. We could then saw the profiles together and get a very good electrical connection between the profiles. You can also imagine that you have profiles with only internal threads and profiles with only external threads and that these then become shot together. To further improve the electrical contact between the profiles, you can also have an extra nut in the joints that enclose two profiles.

Valg av turbinløsning Choice of turbine solution

I de fleste vindkraftverk i dag blir det benytt vekselstrøms generatorer. Dette er en solid og godt utprøvd løsning som i mage tilfeller fungerer meget godt. Men vi ser at etter hvert som det blir mer og mer vanlig å flytte de strømproduserende vindkraftverkene lengre og lengre ut fra land, blir det nødvendig å konvertere vekselstrømmen (AC) som blir produsert ute i havet til likestrøm (DC), for å unngå for stort energitap i forbindelse med overføringen av strømmen til land. Dette blir gjort på egne plattformer og er en meget kostbar prosess. In most wind power plants today, alternating current generators are used. This is a solid and well-tested solution that works very well in stomach cases. But we see that as it becomes more and more common to move the power-producing wind turbines further and further from land, it becomes necessary to convert the alternating current (AC) that is produced out in the sea to direct current (DC), in order to avoid large energy loss in connection with the transfer of the current to land. This is done on separate platforms and is a very expensive process.

Når man har mange turbiner ved siden av hverandre, som i en matriserigg, vil man kunne benytte en annen teknologi som er meget enkel og svært kostnadsbesparende. When you have many turbines next to each other, as in a matrix rig, you will be able to use another technology that is very simple and very cost-saving.

Man seriekobler alle turbinene. Dersom man benytter høgspent DC-turbiner, der for eksempel hver turbin har en spenning på 6000 Volt og man seriekobler 100 slike turbiner i en matriserigg, vil man ha en likestrøm med en spenning på 600000 Volt som man vil kunne sende direkte til land over lange avstander med minimalt energi-tap. Vi vil som tidligere sagt unngå den dyre prosessen med å transformere opp vekselstrømmen og deretter omdanne den til likestrøm før den blir sent til land. All the turbines are connected in series. If you use high-voltage DC turbines, where, for example, each turbine has a voltage of 6,000 Volts and you connect 100 such turbines in series in a matrix rig, you will have a direct current with a voltage of 600,000 Volts which you will be able to send directly to land over long distances with minimal energy loss. As previously stated, we want to avoid the expensive process of transforming alternating current and then converting it to direct current before it is sent to shore.

Men man vil også oppnå en meget betydelig kostnadsbesparelse i forbindelse med strømproduksjonen i matriseriggen. But you will also achieve a very significant cost saving in connection with the electricity production in the matrix rig.

Logistikkløsning for eksport av energi fra flere flytende vindkraftverk samlet i en park og til land. Transport av elektrisk energi fra konvensjonelle vindparker og inn til land for tilkopling til eksisterende el-nett er ofte en kostbar og komplisert teknologi, dersom vindparken ligger en viss avstand fra land og eksisterende el-nett. Logistics solution for exporting energy from several floating wind turbines gathered in a park and to land. Transport of electrical energy from conventional wind farms to land for connection to existing electricity grids is often an expensive and complicated technology, if the wind farm is located a certain distance from land and existing electricity grids.

Man er nødt til å transformere opp spenningen til høyspent med en spenning på minst 132 kilovolt. Denne løsningen er tilnærmet umulig å få gjort teknologisk med konvensjonelle vindmøller enten de er bunnfaste eller montert på flytere type Hywind. Løsningen blir da å bygge egne plattformer for transformering og eventuelt likeretting fra AC til DC av strømmen. Dette er en meget kostbar løsning. You have to transform the voltage to high voltage with a voltage of at least 132 kilovolts. This solution is virtually impossible to achieve technologically with conventional wind turbines, whether they are fixed to the bottom or mounted on floats such as Hywind. The solution then is to build own platforms for transforming and possibly rectifying the current from AC to DC. This is a very expensive solution.

Det flytende vindkraftverket som er beskrevet i denne patentsøknaden og det forutgående patentet, patent nr. 341700 gjør det mulig å finne andre og enklere og rimeligere løsninger for ilandføring av elektrisk energi. The floating wind power plant described in this patent application and the previous patent, patent no. 341700 makes it possible to find other and simpler and less expensive solutions for bringing electrical energy ashore.

På kraftverkets dekk og i skrogene er det rikelig plass både til transformatorer, konverteringsutstyr og eventuelt likeretter av strømmen fra AC til DC, dersom man ønsker å ilandføre strømmen som DC-strøm. On the deck of the power plant and in the hulls, there is plenty of space for transformers, conversion equipment and possibly rectifiers of the current from AC to DC, if you wish to bring the current ashore as DC current.

Det er derfor mulig å klargjøre strømmen fra hvert enkelt på kraftverket og føre det i land i en egen kabel via en svivel og en turret. I mange tilfeller vil dette være en dyr løsning, da høyspentkabler av denne dimensjonen nedgravd på havbunnen er en meget dyr metode. Det vil derfor være en rimeligere og enklere løsning å samle strømmen fra flere flyende kraftverk i en kable og deretter føre den i land og tilkople den et eksisterende el-nett. It is therefore possible to prepare the current from each individual at the power plant and bring it ashore in a separate cable via a swivel and a turret. In many cases, this will be an expensive solution, as high-voltage cables of this dimension buried on the seabed are a very expensive method. It would therefore be a cheaper and simpler solution to collect the power from several flying power plants in a cable and then bring it ashore and connect it to an existing electricity grid.

Dette blir løst ifølge oppfinnelsen på følgende måte. Man plasserer først et flytende kraftverk i sentret av et felt. Dette kraftverket blir da sentralkraftverket. Rundt dette kraftverket plasserer man så flere kraftverk, i denne patentsøknaden kalt satellitter, for eksempel 4. Man vil da ha totalt 5 kraftverk på dette feltet som produserer elektrisk energi. This is solved according to the invention in the following way. You first place a floating power plant in the center of a field. This power plant then becomes the central power plant. Around this power plant you place several power plants, in this patent application called satellites, for example 4. You will then have a total of 5 power plants in this field that produce electrical energy.

Den elektriske energien som satellittene produserer blir tilkoplet sentralkraftverket via turreten og svivelen. Inne i sentralkraftverket blir energien fra alle satellittene og energien som sentralkraft-verket produserer koplet sammen. Man kan nå eventuelt transformere all strømmen fra alle kraft-verkene til ønsket spenning og man kan også eventuelt kjøre strømmen gjennom en likeretter dersom man ønsker å ilandføre strømmen som likestrøm/DC. Strømmen (den elektriske energien) fra alle kraftverkene blir nå kjørt ut gjennom den samme svivelen og turreten som strømmen fra satellittene kom inn i sentralkraftverket og før i land og tilkoplet et sentral-nett i en høyspent kabel. The electrical energy produced by the satellites is connected to the central power plant via the turret and swivel. Inside the central power plant, the energy from all the satellites and the energy produced by the central power plant are connected together. You can now possibly transform all the current from all the power plants to the desired voltage and you can also optionally run the current through a rectifier if you wish to bring the current ashore as direct current/DC. The power (electrical energy) from all the power plants is now driven out through the same swivel and turret as the power from the satellites entered the central power plant and before ashore and connected to a central grid in a high-voltage cable.

Med denne teknologien kan man altså samle og behandle elektrisk energi fra mange flytende vindkraftverk og føre den elektriske energien i land i en høyspent kabel uten å måtte bygge egne dyre plattformer for sammenkopling og transformering og eventuelt likeretting til DC av strømmen Man vil også kunne benytte tilsvarende teknologi dersom man seriekobler likestrøms-turbiner som beskrevet ovenfor og samler energien fra flere flytende vindkraftverk i ett kraftverk og sender dcstrømmen samlet til land. With this technology, you can therefore collect and process electrical energy from many floating wind turbines and bring the electrical energy ashore in a high-voltage cable without having to build your own expensive platforms for connection and transformation and possibly rectification to DC of the current. You will also be able to use similar technology if you connect direct current turbines in series as described above and collect the energy from several floating wind turbines in one power plant and send the dc current together to land.

Avstiving av Matriseriggen. Stiffening of the matrix rig.

Det kan være utfordrende å stive av matriseriggen sideveis. Dette vil kunne løses ved å benytte to store fagverksdragere på toppen av riggen/riggen, en fagverksdrager for hver tårnrekke. It can be challenging to stiffen the matrix rig laterally. This could be solved by using two large truss girders on top of the rig/rigging, one truss girder for each row of towers.

Claims (1)

PATENTKRAVPATENT CLAIMS Krav 1Requirements 1 Vindkraftverk omfattende en ramme (10) på en flytende pongtong (1,2,3) hvor rammen er konstruert som et gitterformet rigg (10) opprettstående på pongtongen (1,2,3) som danner et flertall rektangulære eller kvadratiske åpninger i riggen (10) for mottak av respektive utskiftbare vindturbingeneratorer (12) med tilhørende drivpropellere (14) som drives av innkommende vind (40), og hvor hver vindturbingeneratorer (12) er innrettet til å føres opp langs baksiden av riggen (10) og inn gjennom åpningene mot riggens frontside (11), KARAKTERISERT VED ATWind turbine comprising a frame (10) on a floating pontoon (1,2,3) where the frame is constructed as a grid-shaped rig (10) standing upright on the pontoon (1,2,3) forming a plurality of rectangular or square openings in the rig ( 10) for receiving respective exchangeable wind turbine generators (12) with associated drive propellers (14) which are driven by incoming wind (40), and where each wind turbine generator (12) is arranged to be guided up along the back of the rig (10) and into through the openings towards the front side of the rig (11), CHARACTERIZED BY AT hver turbingenerator (12,14) omfatter ett eller flere par av propellblader (14a,b) som danner et propellsett (14) med en blad-diameter som definerer turbinens rotasjonsplan (30), ideteach turbine generator (12,14) comprises one or more pairs of propeller blades (14a,b) which form a propeller set (14) with a blade diameter which defines the turbine's rotation plane (30), hvert propellsett (14) er anordnet i en avstand fra frontsiden (11) av riggen (10), for å roteres av innkommende vind (40) mot riggen (10).each propeller set (14) is arranged at a distance from the front side (11) of the rig (10), to be rotated by incoming wind (40) towards the rig (10). Krav 2.Requirement 2. Vindkraftverk i samsvar med krav 1, KARAKTERISERT VED AT lengden til nevnte propell-diameter (14a+14b) er tilnærmet lik diagonalen (d) til de rektangulære eller kvadratiske åpninger (20).Wind power plant in accordance with claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the length of said propeller diameter (14a+14b) is approximately equal to the diagonal (d) of the rectangular or square openings (20). Krav 3.Requirement 3. Vindkraftverk i samsvar med krav 1, KARAKTERISERT VED AT lengden av nevnte propell-diameter (14a+14b) er lengre enn diagonalen (d) til de rektangulære eller kvadratiske åpninger (20).Wind turbine in accordance with claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the length of said propeller diameter (14a+14b) is longer than the diagonal (d) of the rectangular or square openings (20). Krav 4.Requirement 4. Vindkraftverk i samsvar med krav 3, KARAKTERISERT VED AT hvert propellblad (14a,14b) er hengslet ved (17) tilstøtende til propellhuset (19), til å omstilles mellom en stilling hvor de er vippet fremover hhv bakover (fig.10) og en utfoldet bruksstilling (fig.11).Wind power plant in accordance with claim 3, CHARACTERIZED IN THAT each propeller blade (14a, 14b) is hinged at (17) adjacent to the propeller housing (19), to be adjusted between a position where they are tilted forwards or backwards (fig.10) and a unfolded use position (fig.11). Krav 5Requirement 5 Vindkraftverk ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED AT for det tilfelle hvor hvert par av propellblad (14a,14b) er lengre enn tilsvarende lengden på diagonalen (d) i matriseåpningen, er bladene hengslet (17) for å kunne passere matriseåpningen under innsettingen i matriseåpningen.Wind turbine according to claim 4, CHARACTERIZED IN THAT for the case where each pair of propeller blades (14a, 14b) is longer than the corresponding length of the diagonal (d) in the matrix opening, the blades are hinged (17) to be able to pass the matrix opening during insertion into the matrix opening. Krav 6.Requirement 6. Vindkraftverk i samsvar med krav 1, KARAKTERISERT VED AT hver turbin omfatter to eller fire par av propellblader (14a,14b).Wind turbine in accordance with claim 1, CHARACTERIZED IN THAT each turbine comprises two or four pairs of propeller blades (14a, 14b). Krav 7Claim 7 Vindkraftverk ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED AT nevnte mindre rammer definerer en kvadratisk lysåpning (20) og det anvendes turbiner (12) med to eller fire propeller (14), idet distansen, dvs. rotasjonssirkelens diameter d, fra ende-tuppen til et propellblad til endetuppen på den motsatt rettede propellblad, tilsvarer diagonalen eller hypotenusen til nevnte kvadratiske lysåpning, slik at propellen kan føres igjennom rigg-rammen og frem til foran fremsiden (11) av riggen (10) og bringes til å rotere med sin rotasjonssirkel (30) med en diameter som er større enn avstanden mellom tilstøtende søyler/-rør (16,18) som definerer riggen (10).Wind power plant according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT said smaller frames define a square light opening (20) and turbines (12) with two or four propellers (14) are used, the distance, i.e. the diameter of the rotation circle d, from the end tip to a propeller blade to the end tip of the oppositely directed propeller blade, corresponds to the diagonal or hypotenuse of said square light opening, so that the propeller can be passed through the rig frame and up to the front face (11) of the rig (10) and made to rotate with its circle of rotation (30) with a diameter greater than the distance between adjacent columns/tubes (16,18) that define the rig (10). Krav 8Claim 8 Vindkraftverk ifølge ett av de tidligere krav, KARAKTERISERT VED AT turbinenhetene er montert i vertikale og horisontale rekker i riggen, og turbinene i de vertikale kolonnene (figur 2) er vekselsvis analogt til en tetteste pakket kuleform ved at det er anordnet i ulik høyde i forhold til tilstøtende rekker av turbinenheter i den nærmeste rekken, for å få en tettere pakking av turbinene, slik at hvert propellblad (14) kan bevege seg – rotere - inn i et triangulært mellomrom 22 (figur 2) mellom to tilstøtende roterende propellblader og uten å berøre hverandre.Wind power plant according to one of the previous claims, CHARACTERIZED IN THAT the turbine units are mounted in vertical and horizontal rows in the rig, and the turbines in the vertical columns (figure 2) are alternately analogous to a densely packed spherical shape in that it is arranged at different heights in relation to to adjacent rows of turbine units in the nearest row, to achieve a tighter packing of the turbines, so that each propeller blade (14) can move - rotate - into a triangular space 22 (figure 2) between two adjacent rotating propeller blades and without touching each other. Krav 9Claim 9 Vindkraftverk ifølge ett av krav 1 til 8, KARAKTERISERT VED AT turbinenhetene, sett i et vertikalriss av riggen er montert i innbyrdes parallelle rekker (A hhv B) hvor rotasjonsplanet (30) til en turbinpropell tilnærmet tangerer planet (30) til en tilstøtende propell (30), idet den neste turbin-rekken (A) er sideveis forskjøvet tilsvarende 1⁄2 propelldiameter slik at hvert propellblad (14) kan bevege seg – rotere - inn i et triangulært mellomrom 22 (figur 3) mellom to tilstøtende roterende propellblader og uten å berøre hverandre.Wind power plant according to one of claims 1 to 8, CHARACTERIZED IN THAT the turbine units, seen in a vertical view of the rig, are mounted in mutually parallel rows (A and B respectively) where the plane of rotation (30) of a turbine propeller is approximately tangent to the plane (30) of an adjacent propeller ( 30), as the next turbine row (A) is shifted laterally corresponding to 1⁄2 propeller diameter so that each propeller blade (14) can move - rotate - into a triangular space 22 (figure 3) between two adjacent rotating propeller blades and without to touch each other. Krav 10.Claim 10. Vindkraftverk ifølge tidligere krav 1, KARAKTERISERT VED AT turbinenhetene (12) er vekselvis anordnet med ulik avstand ut fra riggens (10) frontflate, slik at de sirkulære rotasjonsplan (30) som propellene (14) danner parallelt med riggens frontflate (11), overlapper hverandre (figur 7).Wind power plant according to previous claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the turbine units (12) are alternately arranged at different distances from the rig's (10) front surface, so that the circular rotation planes (30) that the propellers (14) form parallel to the rig's front surface (11) overlap each other (figure 7). Krav 11Claim 11 Vindkraftverk ifølge tidligere krav 7, KARAKTERISERT VED AT annenhver turbinenhet i en rekke (horisontal eller vertikal) er anordnet med en første avstand (50) fra frontflaten (11), mens hver tilstøtende turbinenhet (12) i rekkene er anordnet med en andre avstand (52) fra frontflaten (11).Wind turbine according to previous claim 7, CHARACTERIZED IN THAT every other turbine unit in a row (horizontal or vertical) is arranged with a first distance (50) from the front surface (11), while each adjacent turbine unit (12) in the rows is arranged with a second distance ( 52) from the front surface (11). Krav 12Claim 12 Vindkraftverk ifølge ett av tidligere krav, KARAKTERISERT VED AT at energien som produseres i turbinene i matriseriggen, transporteres ned til transformatorer og konverteringsutstyr ved hjelp av strømskinner av metall, fortrinnsvis aluminium, plassert i isolerte rør.Wind power plant according to one of the previous claims, CHARACTERIZED IN THAT the energy produced in the turbines in the matrix rig is transported down to transformers and conversion equipment by means of metal busbars, preferably aluminium, placed in insulated pipes. Krav 13Claim 13 Vindkraftverk ifølge ett av de tidligere krav, KARAKTERISERT VED AT at strømskinnene er utformet som sylindriske profiler av aluminium, der seksjonene er skrudd sammen ved hjelp av «han og ho» koblinger og fortrinnsvis med en mutter som omslutter hver skjøtWind turbine according to one of the previous claims, CHARACTERIZED IN THAT the power rails are designed as cylindrical aluminum profiles, where the sections are screwed together by means of "male and female" connections and preferably with a nut that encloses each joint Krav 14Claim 14 Vindkraftverk ifølge ett av de tidligere krav, KARAKTERISERT VED AT flere flytende vindkraftverk (10) er plassert i en vindpark bestående av et sentralkraftverk og flere satellitter rundt sentralkraftverket, der strøm fra satellittene blir ført om bord i sentralkraftverket via egne kabler gjennom en svivel plassert på sentralkraftverkets turret og videre koblet sammen eventuelt konvertert, transformet til ønskelig standard og så videre sendt til lan gjennom den samme svivel og turret som strømmen fra satellittene kom gjennom da den ble overført til sentralkraftverketWind power plant according to one of the previous requirements, CHARACTERIZED IN THAT several floating wind power plants (10) are located in a wind park consisting of a central power plant and several satellites around the central power plant, where power from the satellites is carried on board the central power plant via separate cables through a swivel placed on the central power plant's turret and further connected together, possibly converted, transformed to the desired standard and so on sent to lan through the same swivel and turret that the power from the satellites came through when it was transferred to the central power plant Krav 15.Claim 15. Fremgangsmåte til montering av turbiner med propellsett i et vindkraftverk, hvor det anvendte vindkraftverket omfattende en ramme (10) på en flytende pongtong (1,2,3) hvor rammen er konstruert som et gitterformet rigg (10) opprettstående på pongtongen (1,2,3) som danner et flertall rektangulære eller kvadratiske åpninger i riggen (10) for mottak av respektive utskiftbare vindturbingeneratorer (12) med tilhørende drivpropellere (14) som drives av innkommende vind (40), og hvor hver vindturbingeneratorer (12) er innrettet til å føres opp langs baksiden av riggen (10) og inn gjennom åpningene mot riggens frontside (11), KARAKTERISERT VED ATMethod for mounting turbines with propeller sets in a wind power plant, where the used wind power plant comprises a frame (10) on a floating pontoon (1,2,3) where the frame is constructed as a grid-shaped rig (10) standing upright on the pontoon (1,2 ,3) which form a plurality of rectangular or square openings in the rig (10) for receiving respective replaceable wind turbine generators (12) with associated drive propellers (14) which are driven by incoming wind (40), and where each wind turbine generator (12) is arranged to to be led up along the back of the rig (10) and into the openings towards the front side of the rig (11), CHARACTERIZED BY det anvendes turbiner med to eller fire par propellblader (14a,14b) og propellblad-parene innstilles slik at de ligger langs diagonalen eller hypotenusen til nevnte åpningene (20), ogturbines with two or four pairs of propeller blades (14a, 14b) are used and the pairs of propeller blades are set so that they lie along the diagonal or hypotenuse of the aforementioned openings (20), and i hvilke stilling turbinene med propeller, skyves fremover gjennom åpningen, inntil propellene er kommet i stilling i en posisjon for rotasjonsvirke i en avstand fremfor riggens (10) frontplan (11).in which position the turbines with propellers are pushed forward through the opening, until the propellers have come into position in a position for rotational action at a distance in front of the front plane (11) of the rig (10). Krav 16.Claim 16. Fremgangsmåte i samsvar med krav 15, KARAKTERISERT VED AT det anvendes propellblader hvor lengden av nevnte propell-diameter (14a+14b) er lengre enn diagonalen (d) til de rektangulære eller kvadratiske åpninger (20).Method in accordance with claim 15, CHARACTERIZED IN THAT propeller blades are used where the length of said propeller diameter (14a+14b) is longer than the diagonal (d) of the rectangular or square openings (20). Krav 17.Claim 17. Fremgangsmåte i samsvar med krav 15, KARAKTERISERT VED AT hvert propellblad (14a,14b) omsvinges om et hengsel ved (17) tilstøtende til propellhuset (19) for å føres frem eller tilbake gjennom åpningen, og til å innta en utfoldet bruksstilling etter at turbin/propell er ført til sin posisjon fremfor riggfronten (11).A method in accordance with claim 15, CHARACTERIZED IN THAT each propeller blade (14a, 14b) is pivoted about a hinge at (17) adjacent to the propeller housing (19) to be guided forward or backward through the opening, and to assume a deployed position of use after the turbine /propeller is moved to its position in front of the rig front (11). Krav 18.Claim 18. Fremgangsmåte i samsvar med krav 16-17, KARAKTERISERT VED AT, hengselet (17) ifølge krav 17 anvendes for det tilfelle hvor hvert par av propellblad (14a,14b) er lengre enn tilsvarende lengden på diagonalen (d) i matriseåpningen.Method in accordance with claims 16-17, CHARACTERIZED IN THAT, the hinge (17) according to claim 17 is used for the case where each pair of propeller blades (14a, 14b) is longer than the corresponding length of the diagonal (d) in the matrix opening. Krav 19.Claim 19. Fremgangsmåte i samsvar med krav 16-17, KARAKTERISERT VED AT det anvendes turbiner hver med to eller fire par av propellblader (14a,14b).Method in accordance with claims 16-17, CHARACTERIZED IN THAT turbines are used each with two or four pairs of propeller blades (14a, 14b). Krav 20.Claim 20. Fremgangsmåte i samsvar med ett av krav 15-19, KARAKTERISERT VED AT turbinenhetene monteres i vertikale og horisontale rekker i riggen, og turbinene i de vertikale kolonnene (figur 2) anordnes vekselsvis analogt til en tetteste pakket kuleform ved at det anordnes i ulik høyde i forhold til tilstøtende rekker av turbinenheter i den nærmeste rekken, for å få en tettere pakking av turbinene, slik at hvert propellblad (14) kan bevege seg – rotere - inn i et triangulært mellomrom 22 (figur 2) mellom to tilstøtende roterende propellblader og uten å berøre hverandre.Method in accordance with one of claims 15-19, CHARACTERIZED IN THAT the turbine units are mounted in vertical and horizontal rows in the rig, and the turbines in the vertical columns (figure 2) are alternately arranged analogously to a densely packed spherical shape by being arranged at different heights in relative to adjacent rows of turbine units in the nearest row, to achieve a tighter packing of the turbines, so that each propeller blade (14) can move - rotate - into a triangular space 22 (Figure 2) between two adjacent rotating propeller blades and without to touch each other. Krav 21.Claim 21. Fremgangsmåte i samsvar med ett av kravene 15-20, KARAKTERISERT VED AT turbinenhetene, sett i et vertikalriss av riggen monteres i innbyrdes parallelle rekker (A hhv B) hvor rotasjonsplanet (30) til en turbinpropell tilnærmet tangerer planet (30) til en tilstøtende propell (30), idet den neste turbinrekken (A) forskyves sideveis tilsvarende 1⁄2 propelldiameter slik at hvert propellblad (14) kan bevege seg – rotere - inn i et triangulært mellomrom 22 (figur 3) mellom to tilstøtende roterende propellblader og uten å berøre hverandre.Method in accordance with one of claims 15-20, CHARACTERIZED IN THAT the turbine units, seen in a vertical view of the rig, are mounted in mutually parallel rows (A and B respectively) where the plane of rotation (30) of a turbine propeller is approximately tangent to the plane (30) of an adjacent propeller (30), the next turbine row (A) being shifted laterally corresponding to 1⁄2 propeller diameter so that each propeller blade (14) can move - rotate - into a triangular space 22 (figure 3) between two adjacent rotating propeller blades and without touching each other. Krav 22.Claim 22. Fremgangsmåte i samsvar med krav 16-17, KARAKTERISERT VED AT turbinenhetene (12) anordnes vekselvis med ulik avstand (50/52) ut fra riggens (10) frontflate (11), slik at de sirkulære rotasjons-plan (30) som propellene (14) danner parallelt med riggens frontflate (11), overlapper hverandre (figur 7).Method in accordance with claims 16-17, CHARACTERIZED IN THAT the turbine units (12) are arranged alternately at different distances (50/52) from the front surface (11) of the rig (10), so that the circular rotation planes (30) such as the propellers ( 14) form parallel to the rig's front surface (11), overlap each other (figure 7). Krav 23Claim 23 Vindkraftverk ifølge tidligere krav 7, KARAKTERISERT VED AT annenhver turbinenhet i en rekke (horisontal eller vertikal) anordnes med en første avstand (50) fra frontflaten (11), mens hver tilstøtende turbinenhet (12) i rekkene er anordnet med en andre avstand (52) fra frontflaten (11).Wind turbine according to previous claim 7, CHARACTERIZED IN THAT every other turbine unit in a row (horizontal or vertical) is arranged with a first distance (50) from the front surface (11), while each adjacent turbine unit (12) in the rows is arranged with a second distance (52 ) from the front surface (11).