用于產生能量的漂浮單元的制作方法
【專利摘要】一種用于產生能量的漂浮單元包括：至少一個船體，其在內部設置有用于產生電能的裝置（8）；兩個或更多個管（10、11），其用于分別供給和排出空氣，從船體（2）的上表面（5）露出，用于將所述用于產生電能的裝置（8）連接到外部環境；以及船體（2）的流體靜力平衡裝置（13），其用于將船體在浸入狀態與漂浮狀態之間定位，在浸入狀態下，其可完全停留在水面之下，在漂浮狀態下，其部分地露出且其相應上表面（5）處于水面之上；在船體（2）的浸入狀態下，所述對的管（10、11）部分地露出在水面之上。
【專利說明】用于產生能量的漂浮單元
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于產生能量尤其是電能的漂浮單元，即漂浮動力設備。
【背景技術】
[0002]已知曉的是，存在用來產生和分配電能到來自陸地(例如平臺，開放海域中操作的艦船，或者離岸布置的其他結構)的電力幾乎無法抵達的海洋環境的船舶和艦船。這些船舶可進一步用在海岸區域附近，以滿足在干燥陸地上的特定區域中臨時或永久的電能需求，在該處已經存在于供能場所的可能基礎設施并不適于滿足需求。
[0003]用于產生能量的船舶通常包括具有在甲板上安裝的發電機組的水運工具，其能通過例如水下電纜而適當地連接到用戶基地。
[0004]使得船舶靠近用戶基地，其通過已知的錨固系統在海中被固定并且被提供動力。船舶可進一步通過水下導管而被連接到陸地上的燃料分配器，從而能夠給同樣遠離船舶的發電機組提供動力。
[0005]因此，這些船舶好像是非常多樣化的，因為他們可易于運到任何海洋場所或者大湖，并且能夠立即將電能供給到需要電能的用戶基地。
[0006]然而，上述已知的船舶具有與他們的大環境影響相關的重要缺陷。
[0007]實際上，可以考慮，為了使得適當的動力被提供給所要供能的用戶基地(通常為工業用戶基地和/或建筑物多的區域)，使用大功率的發電機組。因此，使用非常大的船舶，它們能夠支撐大尺寸的電流發生器。
[0008]所以港區或開放海域中的這些船舶的存在導致了顯著的環境影響，尤其是就風景和/或噪音污染而言，噪音通常是由位于甲板上的機器所產生的，并且通常不符合關于環境保護的有效國際公約。
【發明內容】
[0009]因此，本發明的技術任務是提供一種用于產生能量的漂浮單元，其能夠克服上述的缺陷。
[0010]尤其是，本發明的一個目的是獲得一種用于產生能量的漂浮單元，其能夠盡量減少環境影響，與此同時產生并且分配電能到開放海域中和陸地上所布置的任何用戶基地。
[0011]所提及的技術任務以及所指定的目的基本上通過一種用于產生能量的漂浮單元實現，即一種用于產生或者協作產生能量的漂浮動力設備，該設備包括在所附的權利要求中一個或多個中所列出的技術特征。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]本發明的更多特征和優點將從以下描述變得更加明顯，該描述是通過用于產生能量的漂浮單元的優選但并非排他性的實施方式的非限制性實例所給出的，如附圖中所示例說明的那樣，其中:[0013]圖1是根據本發明的用于產生能量的漂浮單元的局部剖視的透視圖；
[0014]圖2a是處于相應漂浮狀態的圖1中所示的漂浮單元的側視圖；
[0015]圖2b是處于所控制的恒定縱傾的相應狀態的圖1中所示的漂浮單元的側視圖；
[0016]圖3是圖1中所示的船舶的輔助船體的側視圖；以及
[0017]圖4是圖3中所示的輔助船體的橫向剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]根據附圖，根據本發明的用于產生能量的漂浮單元總體上采用附圖標記I所標識。
[0019]用于產生能量的漂浮單元包括至少一個船體2，其優選包括漂浮單元3。尤其是，漂浮單元3具有帶有基本上平的底壁6的外圍矩形延伸部，并且優選地具有可在豎直截面中所看到的基本上梯形的橫截面。
[0020]更詳細地說，漂浮單元3具有周壁4，該周壁沿著船體的整個外圍延伸部進行延伸，以便將底壁連接到向上朝向的主甲板5。
[0021]另外需要說明的是，至少在船體的上部中(作為例示而言該上部在船體總高度的至少50%上延伸)，周壁4具有傾斜方向，以便使船體具有向上漸窄的構型。
[0022]尤其是參照圖1，漂浮單元3在內限定了艙間(hold)7，在其中在主甲板5下面，容放著一個或多個發動機驅動型發電機組8或者用于產生電能的其他裝置，所述裝置因屬于已知類型，僅僅概略地示出。與發動機驅動型發電機組8相關的能量供給裝置包括一個和多個電纜，這些電纜是介質和/或高壓電線的一部分，這些能量供給裝置適于連接到用于在漂浮單元I上所產生的能量的陸上分配線路。
[0023]發動機驅動型發電機組8中的每一個可例如包括吸熱發動機，其可操作地與發電機聯接，以便通過燃料燃燒來產生電能，該燃料優選地從可再生資源或氣體所獲得。發動機驅動型發電機組8根據需要來便利地確定尺寸，并且可設置為例如產生大約60MW的動力。
[0024]換熱單元15也可容納在艙間7內部，所述單元可操作地連接到至少一個供水單元，該供水單元供給水，水優選地在進行適當的脫鹽之后從海中抽取，或者從其他安裝漂浮單元I的水域供給。換熱單元15沿著源自發動機驅動型發電機組8的至少一個排出管操作，以從由發動機驅動型發電機組8所產生的排出氣體吸熱，并且將熱傳送到水。因而水可被轉換為蒸汽，該蒸汽用來供給輔助的渦輪發動機驅動型發電機組15a，渦輪發動機驅動型發電機組優選地也布置在艙間7內部。
[0025]在附圖中并未示出的供水單元可有益地包括至少一個脫鹽單元，以使得將要傳送到換熱單元15和輔助發動機驅動型發電機組的水脫鹽。
[0026]用于將燃料供給到發動機驅動型發電機組8的裝置也與漂浮單元I相關聯。該供給裝置優選地包括用于容放燃料的至少一個隔間9，其在艙間7周圍沿著船體2的周壁4延伸。
[0027]在需要的情況下，在保持隔間9中可限定一個或多個不透油的隔室，用于容納潤滑油或者用于發動機驅動型發電機組8和/或輔助發動機驅動型發電機運行所需的其他液體產品。
[0028]漂浮單元I還設置有從主甲板5露出的至少一個或多個供氣管10，用于將發動機驅動型發電機組8連接到外部環境，直接地或者通過艙間7。一個或多個排出管11，優選地也從主甲板5露出，使得發動機驅動型發電機組與外界環境相連接，直接地或通過換熱單元15和/或用來凈化排出氣體的用于排出氣體的其他處理系統。
[0029]正如在的附圖中所示的優選實施方式中示出那樣，用于直升機的降落場12可有益地安裝在主甲板5上。
[0030]有益地，可以計算艙間7的尺寸和/或船體2的其他部分的尺寸以便使得當在水中時，至少在用來產生能量的正常靜止操作期間，船體自身具有的吃水高度Hl至少達在水位和主甲板5之間所測量的舷墻高度H2的40%。更特別地，舷墻高度H2優選地小于吃水高度Hl的一半。
[0031]在需要的情況下，船體可設置為浸在水中直到主甲板5，條件是供氣管11以及優選的排出管11也至少部分地露出在水面之上。
[0032]為了促進對船體浸入程度的控制，以便使船體2具有恒定縱傾，而無論從隔間9抽吸的燃料漸進消耗如何則對于，可設置用于船體的流體靜力平衡的裝置13。例如，在需要的情況下，流體靜力平衡裝置13可干預船體縱傾，以用于將所述船體2定位在最大浸入狀態(圖2b)與最大漂浮狀態(圖2a)之間，該最大浸入狀態用于用來產生能量的正常靜止操作期間，該最大漂浮狀態在傳送航行期間采用。
[0033]流體靜力平衡裝置13包括至少一個可浸空間14和水分配單元，水分配單元用于將水引入/抽入到所述空間中以及從其引出或抽出。更特別地，并未示出的水分配單元可例如包括泵，該泵由浮子或者水位傳感器所控制，以在空間14與船舶操作所處水域之間傳送水，以便控制船體2的浸入程度。
[0034]優選地，空間14形成在船體2的底壁6和/或側壁4中，在圖1中以剖視圖更好地示例說明。
[0035]有益地，設置多個可浸空間14，其彼此流體聯通并且分布在整個側壁4以及底壁6的整個延伸部上。
[0036]按照本發明的一種可能變型，作為保持隔間9的替代或者除了保持隔間9之外，燃料供應裝置可還包括來自設置在陸上的燃料庫或者來自至少一個輔助船體16的至少一個連接管，如圖3和4中所示，輔助船體適于包含供給燃料。并未示出的該連接管從陸地或者輔助船體16延伸到漂浮單元3，以將燃料供給到發動機驅動型發電機組8，直接或者通過保持隔間9。
[0037]輔助船體16也可具有相應的流體靜力平衡裝置17，其類似于關于船體2所述的上述裝置，用以將輔助船體定位并且將其保持在恒定縱傾狀態，在該狀態中其優選地浸入在水中達其總高度的至少三分之一。
[0038]更詳細而言，流體靜力平衡裝置17優選地用于將輔助船體16定位在浸入狀態與漂浮狀態之間，在該浸入狀態下該裝置完全或者幾乎整個處于水面之下，而在漂浮狀態下其部分地從水表面露出。
[0039]根據本發明的船舶I有益地使得其自身適于在開放海域中或者沿著海岸被拖拉，優選地在最大漂浮狀態下，直到靠近需要能量供給的場所。
[0040]一旦已經達到所期望的場所，可使用已知的錨固系統來穩定漂浮單元I和輔助船體16 (如果存在的話)的定位，所述錨固系統例如有用于碼頭中結構的鉸接的半剛性間隔件、鏈和用于大約150m深度的錨，或者用于更深水域的牽引支架。
[0041]在主甲板5之下設置發動機驅動型發電機組以及封閉于艙間7內的其他附件設備使得在船舶所露出部分的高度方面的龐大程度能大大地減小。水中的大吃水高度以及降低的舷墻高度在風景方面使得環境影響能顯著降低。
[0042]實際上，即使在距離海岸較短的距離處，漂浮單元適于完全被藏起，或者在任何情況下其幾乎都不可見，從而其在風景方面并不產生太多的問題。另外，吃水高度降低或者其缺失使得漂浮單元對于風作用力的靈敏性降低，從而使得其穩定的錨固更加簡單。另外，船體2上部的漸窄外形使得船舶對波浪作用并不非常敏感，即使是在強海洋風暴期間。
[0043]有益地，由于可浸空間14的存在，漂浮單元I的浸入程度可根據需要而被調整。尤其是，可浸空間14可在航行期間有益地被排空，以獲得最大漂浮狀態，并且在靜止階段期間被裝載，以根據需要調整船舶的縱傾。
[0044]另外，通過將封閉在艙間7中的發動機驅動型發電機8定位為充分或者完全地處于水位以下，使得運行期間船舶外面所產生噪音的顯著減弱，從而了與噪音污染相關的問題，尤其是在船舶用在靠近海岸的區域中時消除。
[0045]此外，因為在浸入期間產生能量，由發動機驅動型發電機8所產生的熱可易于被散除，從而并不需要使艙間7強制性通風，或者，無論如何，對艙間內部環境的調節被大幅簡化。
【權利要求】
1.一種用于產生能量的漂浮單元，其包括: 至少一個船體(2)，其限定了在其上部上通過主甲板(5)所封閉的至少一個艙間(7); 至少一個發動機驅動型發電機組(8)，用于通過燃料燃燒而產生能量， 能量供給裝置，所述能量供給裝置與發動機驅動型發電機組相關聯并且能連接到陸地上的分配線路； 用于將燃料供給到發動機驅動型發電機組的燃料供給裝置(9);以及 其中，所述發動機驅動型發動機組(8)在主甲板(5)下面的位置處容納在艙間(7)中，并且通過至少一個供氣管(10 )和優選地通過從主甲板(5 )露出的排出管(11)而連接到外部環境。
2.如權利要求1所述的漂浮單元，其中，水中的船體具有的吃水高度至少達在水位與主甲板(5)之間所測量的舷墻高度的40%，所述舷墻高度優選地少于吃水高度的1/2。
3.如前述權利要求中的一個或多個所述的漂浮單元，其中，船體浸入到水中直到主甲板(5)，所述至少一個供氣管(10)至少部分地從水面露出。
4.如前述權利要求中的一個或多個所述的漂浮單元，還包括船體(2)的流體靜力平衡裝置(13 )，所述流體靜力平衡裝置用于在水中將船體(2 )定位和保持于恒定縱傾狀態。
5.如前一權利要求所述的漂浮單元，其中船體(2)的所述流體靜力平衡裝置(13)包括至少一個可浸空間(14)以及水分配單元，所述水分配單元用于將水引入/抽吸到所述空間(14)中和從所述空間引出/抽出。
6.如前一權利要求所述的漂浮單元，其特征在于，所述可浸空間(14)形成在所述船體(2)的底壁(6)和/或周壁(4)中。
7.如權利要求5或6所述的漂浮單元，其中所述流體靜力平衡裝置(13)包括彼此流體連通的多個可浸空間(14)。
8.如前述權利要求中的一個或多個所述的漂浮單元，其中所述燃料供給裝置包括用于保持燃料的至少一個隔間(9)，所述至少一個隔間圍繞艙間(7)沿著船體的周壁(4)延伸。
9.如前述權利要求中的一個或多個所述的漂浮單元，其中所述船體(2)具有基本上為平的底壁(6 )并且優選地具有向上漸窄的基本上梯形的橫截面。
10.如前述權利要求中的一個或多個所述的漂浮單元，其還包括: 用于供水的至少一個供水單元，其中水優選地從船舶所安裝在的水域中抽取； 換熱單元(15),所述換熱單元操作地連接到供水單元并且沿著來自發動機驅動型發電機組的至少一個排出管操作，用于從發動機驅動型發電機組的排出氣體吸熱，并且將熱傳送到水； 輔助渦輪發動機驅動型發電機組，來自換熱單元的蒸汽被供至所述輔助渦輪發動機驅動型發電機組； 所述換熱單元(15)和輔助發動機驅動型發電機組中的至少一個優選地布置在艙間(7)內部。
11.如前述權利要求中的任一個所述的漂浮單元，其中所述燃料供給裝置包括包含燃料的輔助船體(16)，所述輔助船體(16)具有至少一個管，用于與所述發動機驅動型發電機組(8 )連接(直接或通過箱連接)。
12.如前一權利要求中所述的漂浮單元，其特征在于，所述輔助船體(16)包括相應的流體靜力平衡裝置(17)，用于將輔助船體(16)定位且保持到恒定縱傾狀態，在所述恒定縱傾狀態中,所述輔助船體優選地浸入到水中達船體自身總高度的至少1/3。
【文檔編號】B63B39/03GK103492262SQ201280013143
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年1月23日 優先權日:2011年1月31日
【發明者】A·西切羅, A·費拉拉, G·弗蘭切斯基尼 申請人:咨詢與設計海軍技術奇凱羅工作室有限公司, Psgr有限責任公司, 費拉里及合作伙伴費拉里埃萊娜簡易兩合公司