本發(fā)明屬于海上風(fēng)力發(fā)電和海上養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種半潛式風(fēng)機(jī)和養(yǎng)殖網(wǎng)箱集成系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著海上風(fēng)能在整個(gè)能源架構(gòu)中所占的比例逐年上升，適合深水的浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)也越來(lái)越受關(guān)注。當(dāng)前主要的浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)有spar式，半潛式和張力腿式等。spar式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)一般吃水和重量較大，建造復(fù)雜，因而總成本較高。而張力腿平臺(tái)的錨泊裝置成本和安裝費(fèi)用都較高，并且受海底土質(zhì)影響較大。相比較spar式和張力腿式風(fēng)機(jī)，半潛式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的建造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，安裝費(fèi)用也相對(duì)較低。因而開(kāi)發(fā)總體性能好，綜合成本低的半潛式風(fēng)機(jī)對(duì)深海風(fēng)電的發(fā)展具有重要意義。其中，浮式風(fēng)機(jī)的多用途開(kāi)發(fā)是降低綜合成本的一個(gè)重要途徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

現(xiàn)有的半潛式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)多采用支撐立柱增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，導(dǎo)致建造復(fù)雜，并容易產(chǎn)生疲勞損傷。本發(fā)明提出了一種無(wú)支撐立柱的半潛式風(fēng)機(jī)和浮式網(wǎng)箱的集成系統(tǒng)，有效的結(jié)合了深海浮式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和養(yǎng)殖裝置。從而達(dá)到提高浮式基礎(chǔ)利用率并降低總成本的目的。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種無(wú)支撐立柱的半潛式風(fēng)機(jī)和養(yǎng)殖網(wǎng)箱集成系統(tǒng)，包括浮筒1、立柱2、風(fēng)機(jī)3、圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱4和錨鏈系統(tǒng)；所述的半潛式風(fēng)機(jī)和養(yǎng)殖網(wǎng)箱集成系統(tǒng)主體由浮筒1、立柱2和底板搭建成的，四個(gè)浮筒1垂直固定在底板上，位于正四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)處；兩根立柱2相互垂直固定在浮筒1上，位于正四邊形的對(duì)角線處；風(fēng)機(jī)3固定在底板上，位于正四邊形對(duì)角線的交點(diǎn)處；

所述的錨鏈系統(tǒng)包括錨鏈a、錨鏈b和錨鏈c；

四個(gè)圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱4對(duì)稱(chēng)分別在底板上，位于正四邊形的四條邊上，圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱4上端通過(guò)水平錨鏈a固定在浮筒1和風(fēng)機(jī)3之間，圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱4下端通過(guò)帶重量塊的垂直錨鏈b定位，限制其在海流和魚(yú)群作用下的運(yùn)動(dòng)；

所述的半潛式風(fēng)機(jī)和養(yǎng)殖網(wǎng)箱集成系統(tǒng)通過(guò)分布式錨鏈c定位在海底。

通過(guò)調(diào)節(jié)浮筒1和立柱2內(nèi)部的壓載艙，可以調(diào)整整個(gè)浮式基礎(chǔ)的吃水，進(jìn)而調(diào)整系統(tǒng)的穩(wěn)性和波浪中運(yùn)動(dòng)性能。

本發(fā)明采用無(wú)支撐立柱結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了建造工藝，并且避免了支撐立柱產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)疲勞問(wèn)題。比較傳統(tǒng)的三立柱半潛式風(fēng)機(jī)，本發(fā)明的水線面面積增大，因此穩(wěn)性慣性矩也較大，提高了浮式基礎(chǔ)的整體穩(wěn)性。養(yǎng)殖網(wǎng)箱增加了整個(gè)浮體的重量和垂向運(yùn)動(dòng)阻尼，改善了其在波浪中的運(yùn)動(dòng)性能。

風(fēng)機(jī)內(nèi)裝有葉輪、齒輪變速箱、風(fēng)能調(diào)速機(jī)構(gòu)、發(fā)電機(jī)、偏航控制；葉輪的輸出端通過(guò)主軸和齒輪變速箱的輸入端相連，以增大轉(zhuǎn)速，變速箱的輸出端經(jīng)調(diào)速機(jī)構(gòu)使其輸出的速度均勻，調(diào)速機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)相連；風(fēng)機(jī)內(nèi)有偏航控制系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的方位使其正對(duì)風(fēng)向，以達(dá)到更好的捕能效果。風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的電量可以為養(yǎng)殖裝置提供電力。比較單一的海上風(fēng)機(jī)和海上養(yǎng)殖網(wǎng)箱，此浮式基礎(chǔ)提高了單位海域利用率，從而使整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能提高。每個(gè)養(yǎng)殖網(wǎng)箱都可以從側(cè)面直接靠近，便于喂食和捕撈等操作。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的半潛式風(fēng)機(jī)和養(yǎng)殖網(wǎng)箱集成系統(tǒng)的俯視圖。

圖2是本發(fā)明的半潛式風(fēng)機(jī)和養(yǎng)殖網(wǎng)箱集成系統(tǒng)的主視圖。

圖中：1浮筒；2立柱；3風(fēng)機(jī)；4圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱；5錨鏈a；6錨鏈b；7錨鏈c。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

圖1和圖2出示了本發(fā)明一種無(wú)支撐立柱的半潛式風(fēng)機(jī)和養(yǎng)殖網(wǎng)箱的集成系統(tǒng)，包括風(fēng)機(jī)3和圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱4。風(fēng)機(jī)安裝在浮筒1中心，4個(gè)圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱分別通過(guò)3條錨鏈a5固定在立柱2和風(fēng)機(jī)3之間，每個(gè)圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱4底部連接12條帶重量塊的垂直錨鏈b6間隔30度角均勻分布，浮式基礎(chǔ)通過(guò)8條分布式錨鏈c7固定在海底，錨鏈c7間隔45度角均勻分布。

該方法為：風(fēng)機(jī)在風(fēng)力作用下發(fā)出電能，部分通過(guò)傳輸系統(tǒng)送至電網(wǎng)，供陸地用戶使用，其他部分用來(lái)給深海養(yǎng)殖系統(tǒng)提供電力；深海養(yǎng)殖系統(tǒng)可充分提高浮式基礎(chǔ)的利用率，比較單一的深海風(fēng)力發(fā)電和深海養(yǎng)殖，綜合成本大大降低。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種無(wú)支撐立柱的半潛式風(fēng)機(jī)和養(yǎng)殖網(wǎng)箱集成系統(tǒng)，屬于海上風(fēng)力發(fā)電和海上養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域。系統(tǒng)主體由浮筒、立柱和底板搭建成的，四個(gè)浮筒垂直固定在底板上，位于正四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)處；兩根立柱相互垂直固定在浮筒上，位于正四邊形的對(duì)角線處；風(fēng)機(jī)固定在底板上，位于正四邊形對(duì)角線的交點(diǎn)處；四個(gè)圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱對(duì)稱(chēng)分別在底板上，位于正四邊形的四條邊上，圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱上端通過(guò)水平錨鏈A固定在浮筒和風(fēng)機(jī)之間，圓形養(yǎng)殖網(wǎng)箱下端通過(guò)帶重量塊的垂直錨鏈B定位，限制其在海流和魚(yú)群作用下的運(yùn)動(dòng)；所述的半潛式風(fēng)機(jī)和養(yǎng)殖網(wǎng)箱集成系統(tǒng)通過(guò)分布式錨鏈C定位在海底。通過(guò)調(diào)節(jié)浮筒和立柱內(nèi)部的壓載艙，調(diào)整系統(tǒng)的穩(wěn)性和波浪中運(yùn)動(dòng)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：由際昆;施偉;寧德志;威瑪·巴布
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.31
技術(shù)公布日：2017.09.08