조력 발전 장치를 설치하는 방법 및 장치(METHOD AND DEVICE FOR INSTALLING A TIDAL POWER PLANT)
(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2017년05월30일
(11) 등록번호 10-1741558
(24) 등록일자 2017년05월24일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
F03B 13/26 (2006.01) E02B 17/00 (2006.01)
E02B 9/08 (2006.01) F03B 17/06 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-7009244
(22) 출원일자(국제) 2011년07월01일
심사청구일자 2016년02월16일
(85) 번역문제출일자 2012년04월10일
(65) 공개번호 10-2013-0095622
(43) 공개일자 2013년08월28일
(86) 국제출원번호 PCT/EP2011/003269
(87) 국제공개번호 WO 2012/019673
국제공개일자 2012년02월16일
(30) 우선권주장
10 2010 033 788.9 2010년08월09일 독일(DE)
(56) 선행기술조사문헌
KR1020040085180 A
KR1020090075867 A
KR1020110059537 A
KR1020110025890 A
(73) 특허권자
보이트 파텐트 게엠베하
독일 하이덴하임 장크트 필테너 슈트라쎄 43(우
89522)
(72) 발명자
헤이먼 제이슨
영국 런던 블렌하임 가든 31 6호
(74) 대리인
이철
전체 청구항 수 : 총 13 항 심사관 : 김희영
(54) 발명의 명칭 조력 발전 장치를 설치하는 방법 및 장치
(57) 요 약
본 발명은 나셀에 회전가능하게 설치되는 수차를 갖는 조력 발전 장치를 설치하는 방법에 관한 것으로, 이 조력
발전 장치를 타워에 있는 상대 연결부에 배치하기 위한 연결 장치에 상기 나셀이 할당되어 있고, 상기 타워는 작
동 중에 조력발전 장치를 지지하게 되며, 본 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다: 부양 장치를 조력 발전 장치
(뒷면에 계속)
대 표 도
등록특허 10-1741558
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에 결합하여 설치 유닛을 형성하고, 상기 부양 장치의 부력과 부력점은 상기 설치 유닛이 양의 부력을 갖도록
조정가능하고 또한 선택되는 단계; 견인 케이블 장치를 사용하여 상기 설치 유닛을 타워에 연결하고, 상기 견인
케이블 장치는 부양 장치에 있는 적어도 하나의 동력화된 윈치에 연결되며, 상기 견인 케이블 장치의 연결 지점
들은 부양 장치와 타워에 배치되며, 따라서 견인 케이블 장치를 끌어 당기는 중에 상기 연결 장치는 설치 유닛
에 작용하는 부력과 유동력에 대항하여 상대 연결부로 안내되는 단계; 및 상기 견인 케이블 장치를 끌어 당겨
조력 발전 장치에 있는 연결 장치를 타워에 있는 상대 연결부에 배치한 후에, 부양 장치와 조력 발전 장치 사이
의 결합을 해제하여 그 부양 장치를 수면으로 올라 가게 하는 단계.
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명 세 서
청구범위
청구항 1
나셀(3)에 회전가능하게 설치되는 수차(2)를 갖는 조력 발전 장치(1)를 설치하는 방법으로서, 이 조력 발전 장
치(1)를 타워(6)에 있는 상대 연결부(5)에 배치하기 위한 연결 장치(4)에 상기 나셀(3)이 할당되어 있고, 상기
타워는 작동 중에 조력발전 장치(1)를 지지하게 되고,
부양 장치(7)를 상기 조력 발전 장치(1)에 결합하여 설치 유닛(8)을 형성하고, 상기 부양 장치(7)의 부력과 부
력점(35)은 상기 설치 유닛(8)이 양의 부력(A2)을 갖도록 조정가능하고 또한 선택되는 단계;
견인 케이블 장치(9)를 사용하여 상기 설치 유닛(8)을 상기 타워(6)에 연결하고, 상기 견인 케이블 장치(9)는
적어도 하나의 동력화된 윈치(motorized winch: 14.1, 14.2)를 사용해 상기 부양 장치(7)에 연결되며, 상기 견
인 케이블 장치(9)의 연결 지점들은 상기 부양 장치(7)와 상기 타워(6)에 배치되며, 따라서 상기 설치 유닛(8)
에 작용하는 부력과 유동력에 대항하여 상기 견인 케이블 장치(9)를 끌어 당기는 중에 상기 연결 장치(4)가 상
기 상대 연결부(5)로 안내되는 단계; 및
상기 견인 케이블 장치(9)를 끌어 당겨 상기 조력 발전 장치(1)에 있는 상기 연결 장치(4)를 상기 타워(6)에 있
는 상기 상대 연결부(5)에 배치한 후에, 상기 부양 장치(7)와 상기 조력 발전 장치(1) 사이의 결합을 해제하여
그 부양 장치(7)를 수면(30)으로 올라 가게 하는 단계를 포함하는, 조력 발전 장치를 설치하는 방법.
청구항 2
제 1 항에 있어서,
트리밍 탱크(23.1, 23.2, 23.3, 23.4)를 갖는 트리밍 장치를 사용하여, 상기 견인 케이블 장치(9)를 끌어 당기
는 중에 상기 설치 유닛(8)의 자세를 조정하는 것을 특징으로 하는, 조력 발전 장치를 설치하는 방법.
청구항 3
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 견인 케이블 장치(9)를 끌어 당기는 것은 상기 연결 장치(4)가 부수 유동의 존재하에서 상기 상대 연결부
(5)에 배치될 때까지 수행되며, 상기 수차(2)를 상기 타워(6)의 유동 방향측으로 안내하는 유동 방향(33)이 존
재하는 것을 특징으로 하는, 조력 발전 장치를 설치하는 방법.
청구항 4
제 3 항에 있어서,
상기 부양 장치(7)와 상기 조력 발전 장치(1) 사이의 결합을 해제하기 전에, 상기 유동 방향(33)이 변하기를 기
다리는 것을 특징으로 하는, 조력 발전 장치를 설치하는 방법.
청구항 5
삭제
청구항 6
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 견인 케이블 장치(9)는 서로 이격되어 있는 견인 케이블(10.1, 10.2)을 포함하며, 이들 견인 케이블은 상
기 부양 장치(7)에 있는 별도의 동력화된 윈치(14.1, 14.2)까지 이어져 있는 것을 특징으로 하는, 조력 발전 장
치를 설치하는 방법.
청구항 7
등록특허 10-1741558
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제 6 항에 있어서,
상기 견인 케이블(10.1, 10.2)은 각각 편향 롤러(16.1, 16.2)를 지나 안내되며, 이들 편향 롤러(16.1, 16.2)
각각은 할당된 고정 케이블(15.1, 15.2)을 통해 상기 부양 장치(7)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 조력 발전
장치를 설치하는 방법.
청구항 8
나셀(3)에 회전가능하게 설치되는 수차(2)를 갖는 조력 발전 장치(1)를 제거하는 방법으로서, 상기 나셀(3)은
연결 장치(4)에 의해 타워(6)에 있는 상대 연결부(5)에 연결되며, 상기 타워는 작동 중에 상기 조력 발전 장치
(1)를 지지하게 되고,
상기 타워(6)와 부양 장치(7)에 수용되어 있는 동력화된 윈치(14.1, 14.2)에 연결되어 있는 견인 케이블 장치
(9)를 사용하여, 양의 부력(A2)을 갖는 상기 부양 장치(7)를 끌어 당겨 상기 나셀(3)과 설비 접촉시키는 단계;
상기 부양 장치(7)를 상기 조력 발전 장치(1)의 상기 나셀(3)에 결합시켜 설치 유닛(8)을 제공하는 단계; 및
상기 견인 케이블 장치(9)를 풀어서 상기 설치 유닛(8)을 상기 타워(6)로부터 들어 올려 수면(30)까지 안내하는
단계를 포함하는, 조력 발전 장치를 제거하는 방법.
청구항 9
제 8 항에 있어서,
트리밍 탱크(23.1, 23.2, 23.3, 23.4)를 갖는 트리밍 시스템이 상기 부양 장치(7)에 할당되어 있고, 이 트리밍
시스템은 상기 나셀(3)에 있어서 상기 수차(2)로부터 멀어지는 방향으로 향하는 단부의 영역에서 상기 부양 장
치(7)와 상기 나셀(3) 사이의 제 1 설비 접촉이 일어나도록 해주는 수평에 대한 각도에서 상기 나셀(3)에 접근
할 때 상기 부양 장치(7)의 자세를 조정하게 되는 것을 특징으로 하는, 조력 발전 장치를 제거하는 방법.
청구항 10
제 9 항에 있어서,
상기 부양 장치(7)와 상기 나셀(3) 사이의 제 1 설비 접촉이 이루어진 후에, 상기 부양 장치(7)를 수평 자세로
움직이게 하는 것을 특징으로 하는, 조력 발전 장치를 제거하는 방법.
청구항 11
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 부양 장치(7)에 있는 축방향 멈춤부(18)가 나셀(3)에 있어서 수차(2)의 정반대쪽에 있는 단부에 있는 나셀
하우징 말단부(34)와 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는, 조력 발전 장치를 제거하는 방법.
청구항 12
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 부양 장치(7)와 상기 나셀(3) 사이의 결합이 이루어진 후, 상기 부양 장치(7)의 적어도 하나의 하중 보상
탱크(29.1, 29.2)가 비워지는 것을 특징으로 하는, 조력 발전 장치를 제거하는 방법.
청구항 13
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 타워(6)에서 상기 설치 유닛(8)을 들어 올리기 전에, 유동 방향(33)이 변하기를 기다리는 것을 특징으로
하는, 조력 발전 장치를 제거하는 방법.
청구항 14
나셀(3)에 회전가능하게 설치되는 수차(2)를 갖는 조력 발전 장치(1)를 설치하는 장치로서, 이 조력 발전 장치
(1)를 타워(6)에 있는 상대 연결부(5)에 배치하기 위한 연결 장치(4)에 상기 나셀(3)이 할당되어 있고, 상기 타
등록특허 10-1741558
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워는 작동 중에 상기 조력 발전 장치(1)를 지지하게 되고,
상기 조력 발전 장치(1)에 제거가능하게 결합될 수 있는 부양 장치(7); 및
상기 타워(6)와 상기 부양 장치(7)를 연결시켜 주는 견인 케이블 장치(9)를 포함하며,
상기 부양 장치는 부력(A1)과 부력점(35)을 조정하기 위한 수단을 가지며, 이 수단은 상기 부양 장치(7)와 상기
조력 발전 장치(1)의 결합으로 얻어지는 설치 유닛(8)을 위해 양의 부력이 설정될 수 있도록 설계되어 있으며,
상기 견인 케이블 장치는 상기 부양 장치(7)에 있는 동력화된 윈치(14.1, 14.2)에 연결되는 적어도 하나의 견인
케이블(10.1, 10.2)을 포함하며, 상기 견인 케이블 장치(9)는 상기 연결 장치(4)가 상기 상대 연결부(5)로 안내
되는 방식으로 상기 설치 유닛(8)이 상기 동력화된 윈치(14.1, 14.2)의 작동을 통해 상기 타워(6)쪽으로 끌려
가도록 설계되어 있는, 조력 발전 장치를 설치하는 장치.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 부양하거나 물 바닥에서 기초를 갖는 지지 구조물상에 조력 발전 장치를 설치하는 방법과 장치에 관[0001]
한 것이다.
배 경 기 술
해양 흐름, 특히 조류에서 에너지를 얻기 위해, 주위에 자유 유동이 있는 수차(water turbine)를 사용하는 것이[0002]
제안되어 있다. 가능한 일 실시 형태에 따르면 프로펠러형 수차가 제공되는데, 이 수차는 나셀(nacelle)에 회
전가능하게 설치된다. 수차로 구동되는 발전기는 통상적으로 상기 나셀의 내부에 위치된다.
조류의 경제적인 사용은 대규모의 설비를 전제로 하는데, 이러한 설비는 그의 큰 중량과 해양에서의 설비 위치[0003]
때문에 설치하기가 어렵다. 이러한 이유로, 설치에 사용되는 수상 차량을 각각의 설비에 특별히 적합하게 만드
는 것이 제안되었다. 예컨대, EP 1980746 B1에는 중앙 개구를 갖는 부양 거룻배(pontoon)가 기재되어 있는데,
상기 중앙 개구는 전체 설비(조력 발전 장치와 설비 위치에 있는 관련된 기초를 포함함)의 배치를 가능케 해준
다. 큰 설비 중량 때문에 이는 그 특수한 선박은 상응하는 크기의 인상 기구와 부양 용량을 가질 것을 전제로
한다. 또한, 기초를 포함한 전체 설비를 가라 앉게 함으로써 생기는 결과적인 문제는, 그 설비가 물 바닥에 수
평으로 되어야 한다는 것이다. 또한, 기초의 접촉점은 배치 후에 안전하게 유지되어야 한다.
이러한 문제를 피하기 위해, 설비 설치를 두 단계로 하는 것이 제안되었다. 먼저, 해저(seabed) 준비 후에 기[0004]
초 구조물을 세운다. 이는 모노파일 기초 또는 중력 기초의 설치일 수 있다. 지지 구조물, 특히 타워가 실제
기초 위에 세워지며, 그 위에 다음의 제 2 단계에서 조력 발전 장치가 배치되고, 다음 설치 단계에서 할당된 연
결 장치가 배치된다. 이러한 설비에 대해서는 예컨대 DE 10 2008 020 965 A1 를 참조하면 된다.
두 부분으로 된 설비를 설치하기 위해서는, 그의 연결 장치를 갖는 조력 발전 장치를 고정된 지지 구조물에 있[0005]
는 상대 연결부쪽으로 정확하고 안전하게 안내하는 것이 필요하다. 이를 위해, 인상 기구가 GB 24 37 533 A 및
DE 10 2008 032 625 B3에서 제안되었는데, 이 인상 기구는 설치 선박에 있는 선박 크레인을 통해 작동된다. 이
러한 설치 방법의 문제는, 바람과 파도의 운동 때문에 선박에 작용하는 힘을 조력 발전 장치의 가라 앉힘 과정
에서 배제해야 한다는 것이다. 이를 위해, 조정식 하중 분리 크레인 시스템이 고려된다. 그러나 이러한 접근
법에 의하면, 조력 발전 장치의 설치에 필요한 큰 하중에 대한 인상 기구의 위치결정 액츄에이터의 비용이 높게
된다.
선박 크레인을 사용하는 설비 설치의 추가적인 어려움은, 조력 발전 장치에 있는 연결 장치와 지지 구조물에 있[0006]
는 상대 연결부 사이의 중요한 최종 접근이 예컨대 비디오 시스템에 의해 수면에서 간접적으로만 모니터링될 수
있다는 것이다. 그러므로, WO 2004 015264 A1에서 제안된 설치 방법에 따르면, 설치 차량과 지지 구조물 사이
에 안내 케이블을 연결하여 이 케이블을 따라 설비를 가라 앉히게 된다. 이렇게 해서 얻어지는 특별한 이점은,
최종 접근 단계에서 조력 발전 장치가 안내 케이블의 최종 부분을 따라 연결 지점까지 자동적으로 안내된다는
것이다. 그러나, 불리하게도, 지지 구조물과 수면에 있는 설치 차량 사이에 안내 케이블을 연결하는 작업은 파
도의 운동에 영향을 받게 된다. 파도의 운동으로 케이블에 발생되는 인장 응력 또는 처짐으로 인해, 가라 앉
게될 조력 발전 장치가 통제받지 않고 움직일 수 있는데, 이렇게 되면 특히 실제 연결 과정 중에 연결 장치에
대한 손상의 위험이 증가된다.
등록특허 10-1741558
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발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명의 목적은 수면에서의 파도 운동의 영향을 단지 약간만 받는 설치 장치 및 관련된 설치 방법을 제공하는[0007]
것이다. 본 설치 장치는 재사용가능하며 또한 확대가능하다. 또한, 본 설치 장치는 작은 선박측 인상 용량만
필요로 하고 또한 신속하고 안전한 설치를 가능케 한다. 또한, 본 설치 장치는 유지 보수 또는 설비 교체를 하
기 위해 조력 발전 장치를 회수할 수 있다.
과제의 해결 수단
본 발명의 목적은 독립 청구항의 특징적 사항으로 달성된다. 본 발명자들은 잠수가능한 지지 구조물, 특히 타[0008]
워에 조력 발전 장치를 설치하기 위해 조력 발전 장치에 제거가능한 부양 장치를 제공할 수 있음을 인식하였고,
설치 유닛은 조력 발전 장치와 부양 장치의 결합으로 얻어지며 조정가능한 부력을 갖는다. 부력으로 야기되는
수직방향 힘은 지지 구조물에서 시작되는 견인 케이블 장치에 의해 설치 유닛이 연결 장치쪽으로 끌려 갈 수 있
게 해준다.
부수 유동(incident flow), 부력 및 견인 케이블력에 따라 설치 유닛의 정해진 자세를 잡고 또한 조력 발전 장[0009]
치에 있는 연결 장치를 미리 정해진 수평 자세로 견인 케이블 장치에 의해 지지 구조물에 있는 상대 연결부로
안내하기 위해 부양 장치에는 특히 바람직하게는 트리밍 탱크가 구비된다. 또한, 부양 장치에 있는 동력화된
윈치(motorized winch)를 통해 견인 케이블 장치의 인장 케이블을 끌어 당기는 것이 바람직하다. 따라서, 설치
유닛은 그 자신의 힘으로 지지 구조물 쪽으로 글려 가게 된다.
상기 부양 장치는 가능한 한 간단하게 만들어지며 따라서 고장에 대해 안전하게 만들어진다. 케이블 윈치에 추[0010]
가하여, 이러한 목적에 요구되는 밸러스트 탱크 및 제어기의 작동을 위한 압축 공기 시스템이 바람직하게는 부
양 장치에 통합된다. 제어와 조정 임무 및/또는 센서 데이타의 전달을 수행하기 위한 전력 공급부 및 바람직하
게는 제어 신호 라인은 공급 선박에의 케이블 연결에 의해 수면 위로 안내될 수 있다. 또한, 바람직한 실시 형
태의 경우, 조력 발전 장치의 전력 케이블은 여전히 수면에서 설비에 연결된다. 공급 라인과 전력 케이블은 본
질적으로 하중을 흡수하지 않는데, 따라서 잠수 깊이가 깊어지면 설치 유닛은 수면에서의 힘(특히 파도의 운동
으로 발생됨)의 영향을 받지 않게 된다. 이에 대응하여, 설치 유닛은 특히 타워 접근의 중요한 최종 단계에서
상기 부수 유동으로 인한 예측가능한 힘의 작용, 조정가능한 부력 및 견인 케이블력의 영향을 실질적으로 받게
된다.
조력 발전 장치와 부양 장치로 만들어지는 상기 설치 유닛은 실질적으로 비어 있는 밸러스트 탱크 및 따라서 부[0011]
력을 위한 충분한 안전 예비책을 갖고 선박 차량에 의해 설치 위치로 예인된다. 그런 다음에, 설비 위치에서
견인 케이블 장치가 상기 잠수가능한 지지 구조물과 설치 유닛 사이에 설치된다. 이를 위해 다이빙 로봇이 사
용될 수 있는데, 이 로봇이 견인 케이블을 타워측 연결 지점에 체결하게 된다. 대안적으로, 지지 구조물에 견
인 케이블을 영구적으로 부착해 둘 수 있는데, 그 견인 케이블의 자유 단부는 부양체를 통해 영구적으로 수면위
에 유지되거나 또는 설치가 실행될 때까지 원격 작동식 부양기를 통해 지지 구조물의 영역에서 물바닥에 놓이게
된다. 다른 실시 형태도 생각할 수 있는데, 예컨대 고정 케이블을 위한 끌어당김 시스템을 제공할 수 있으며,
이 시스템은 지지 구조물의 내부에 제공된다.
견인 케이블 장치를 설치한 후에, 설치 유닛과 예인선 사이의 예인 케이블이 분리되고, 선박 차량에 이어진 공[0012]
급 라인만 유지된다. 그런 다음, 부양 장치의 밸러스트 탱크를 채워 부력을 감소시키는데, 이 부력은 양의 값
을 유지하며, 따라서 설치 유닛은 여전히 부양될 수 있으며, 부력에 의한 안정화 힘의 작용에 대항하여 견인 케
이블 장치에 의해 타워에 있는 연결 장치쪽으로 끌려간다.
설치 유닛을 가라 앉히는 것은 바람직하게는 부수 유동의 존재하에서 수행된다. 이 결과, 지지 구조물에 접근[0013]
하는 중에 수차는 유동 방향측에 위치된다. 자세 안정화를 위해 트리밍 탱크가 제공되는데, 이 탱크는 바람직
하게는 폐쇄형 시스템으로 구현된다. 또한, 상기 견인 케이블 장치는 바람직하게는 서로 이격되어 있는 적어도
두개의 견인 케이블을 포함한다. 이 결과, 설치 유닛이 수직 축선 주위로 회전 운동하는 것이 부력에 의해 억
제되는데, 왜냐하면 이러한 회전 운동은 견인 케이블 장치의 꼬임과 길이 단축을 야기하기 때문이다. 또한, 부
양체의 안정화를 위해, 견인 케이블 장치를 위한 복수의 연결 지점이 부양 장치측에 제공된다. 동력화된 윈치
가 바람직하게는 이들 연결 지점의 일 부분에 배치된다. 고정 케이블이 비동력화 연결 지점에서 부터 편향 롤
러까지 이어져 있으며, 조력 발전 장치에 있는 연결 장치가 타워에 있는 상대 연결부로 안내될 때까지 회수가능
등록특허 10-1741558
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한 견인 케이블은 상기 편향 롤러 주위에서 큰 감김 각(wrap angle)을 갖게 된다.
설치 유닛이 배치되어 조력 발전 장치와 지지 구조물 사이의 연결이 이루어진 후에, 부양 장치는 다시 조력 발[0014]
전 장치에서 분리된다. 이에 수반되는 하중 변화에 대비하기 위해, 부양 장치에 있는 하중 보상 탱크를 채우게
된다. 또한, 부양 장치가 유동 압력을 통해 수차로부터 안전하게 자유롭게 유지되도록 바람직하게 상기 부수
유동의 방향이 변하기를 기다린다.
본 발명의 일 개량예의 경우, 지지 구조물상에서 작동 위치에 있는 조력 발전 장치를 회수하기 위해 상기 부양[0015]
장치를 사용한다. 이를 위해, 양의 부력이 제공되는 상기 부양 장치를 전술한 견인 케이블 장치를 사용해 조력
발전 장치의 잠수된 나셀에 접근시킨다. 부양 장치가 후방으로부터, 즉 수차로부터 멀어지는 방향으로 향하는
쪽으로부터 접근하도록 부수 유동의 존재하에서 나셀까지 안내하는 것이 바람직하다.
또한, 수차를 보호하기 위해, 부양 장치는 수차의 반대쪽에 있는 나셀 하우징 말단부의 영역에 먼저 연결된다.[0016]
수차와의 접촉을 피하기 위해, 부양 장치에 축방향 멈춤부를 또한 제공할 수 있다. 또한, 부양 장치는 특정의
기울어진 자세로 나셀까지 안내되는데, 그리 하여 수차의 반대쪽과의 제 1 접촉이 이루어진다. 수평 자세는 다
음 단계에서만 취해지며, 수차 근처에 있는 다른 결합 지점은 조력 발전 장치와 부양 장치 사이에 고정되어 있
다. 그런 다음, 부양 장치의 하중 보상 탱크가 비워지고, 견인 케이블 장치를 풀어 수차를 지지 구조물로부터
멀어지게 안전한 경사 궤도를 따라 안내하기 위해 유동 방향이 변하기를 기다린다.
이하, 다음의 설명이 자세히 나타나 있는 도면을 참고하여 바람직한 예시적인 실시 형태에 기초하여 본 발명을[0017]
보다 자세히 설명한다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 타워 형태의 지지 구조물 상에 조력 발전 장치를 배치하기 위한 본 발명에 따른 설치 유닛을 나타낸다. [0018]
도 2 는 본 발명에 따른 설치 유닛을 개략적으로 간단하게 나타낸 평면도이다.
도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 따른 설치 방법의 개시를 나타낸다.
도 4 는 본 발명에 따른 설치 유닛을 나타내는 것으로, 이 설치 유닛은 설치의 시작시에 예인선과 물 바닥에 지
지되어 있는 타워에 연결되어 있다.
도 5a ∼ 5d 는 본 발명에 따른 설치 유닛의 최종 접근에서부터 시작하여 조력 발전 장치의 나셀에 있는 연결
장치를 타워에 있는 상대 연결부에 배치하는 과정을 나타낸다.
도 6a ∼ 6c 는 조력 발전 장치가 작동 위치에서 타워에 설치된 후에, 본 발명에 따른 부양 장치를 그 조력 발
전 장치에서 분리하는 과정을 나타낸다.
도 7a ∼ 7c 는 설비를 제거하기 위해, 작동 위치에 위치되어 있는 조력 발전 장치에 본 발명에 따른 부양 장치
를 연결하는 것을 나타낸다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
도 1 은 본 발명에 따른 부양 장치(7)를 개략적으로 단순화된 형태로 나타낸 것으로, 상기 종류에 따른 조력 발[0019]
전 장치(1)가 상기 부양 장치에 결합된다. 결합을 통해 설치 유닛(8)이 얻어지는데, 이 설치 유닛은 조력 발전
장치(1)(수차(water turbine: 2)와 나셀(nacelle: 3)을 포함한다)를 지지 구조물 상에 배치하기 위해 사용되며,
이 지지 구조물은 조력 발전 장치(1)를 작동 중에 제 위치에 유지시켜 준다. 도시된 실시 형태의 경우, 조력
발전 장치(1)는 설치 중에 타워(6)에 배치된다. 그 타워는 이 경우 물 바닥에 지지되는 요소이며, 이는 예컨대
기초를 위한 중력 기초와 관련되어 있다. 대안적으로, 타워(6)는 모노파일 기초(monopile foundation)를 가질
수 있다. 이러한 기초는 다음의 예시적인 실시 형태에 나와 있다. 그러나, 나타나 있는 타워(6)가 배치되는
물 바닥에 고정되는 부양 지지 구조물과 같은 다른 실시 형태도 또한 생각할 수 있다. 설치 중에 조력 발전 장
치(1)의 나셀(3)에 있는 연결 장치(4)와 지지 구조물의 타워(6)에 있는 상대 연결부(5) 사이의 연결이 이루어진
다.
본 발명에 따른 부양 장치(7)는 나셀(3)을 활 형태로 둘러싸며 개구를 갖는데 이 개구는 아래쪽으로 향해 있고[0020]
축방향으로 연장되어 있어 나셀(3)을 수용하게 된다. 부양 장치(7)는 바람직하게는 나셀(3)이 여러 지점에서
부양 장치(7)의 벽에 직접 설비 접촉하도록 설계된다. 또한, 나셀(3)과 부양 장치(7) 사이의 결합은 분리가능
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한 복수의 결합 요소(상세히 나타나 있지 않음)에 의해 안전하게 확보된다.
완전 잠수 상태에서, 설치 유닛(8)은 양의 부력을 받게 되며, 따라서 부력의 작용과 설치 유닛(8)에 가해지는[0021]
유동력에 대항하여 견인 케이블 장치(9)를 이용하여 설치 유닛을 연결 위치까지 끌어 당길 수 있다. 견인 케이
블 장치(9)는 이러한 목적으로 사용되는 것으로, 견인 케이블(10.1, 10.2)을 쌍으로 갖고 있다. 이들 견인 케
이블 각각은 타워측 연결 지점(11)에서 적어도 간접적으로 부양 장치측의 연결 지점(13.1, 13.2, 13.3, 13.4)까
지 이어져 있다. 설치 유닛(8)에 작용하는 부력이 나란히 서로 이격되어 있는 견인 케이블(10.1, 10.2)의 꼬임
을 억제하므로, 복수의 견인 케이블(10.1, 10.2)은 설치 유닛(8)을 타워(6)쪽으로 끌어 당기는 것을 안정되게
해준다. 이러한 효과는 타워측 연결 지점을 붐(boom: 12)에 의해 타워(6)의 축선으로부터 이격시킴으로써 강화
될 수 있다.
도 1 에 나타나 있는 견인 케이블 장치(9)의 바람직한 설계의 경우, 견인 케이블(10.1, 10.2)은 편향 롤러[0022]
(16.1, 16.2)를 지나, 개별적으로 제어가능한 동력화된 윈치(motorized winch: 14.1, 14.2)까지 이어져 있다.
부양 장치측에 있는 다른 연결 지점(13.2, 13.3)에 대한 견인 효과를 추가적으로 얻기 위해, 이들 다른 연결 지
점은 고정 케이블(15.1, 15.2)에 의해 상기 편향 롤러(16.1, 16.2)에 연결된다. 이렇게 해서, 동력화된 윈치
(14.1, 14.2)의 형태로 된 동력화된 유닛의 중량을 한쌍의 배열로 줄일 수 있으며, 또한 추가적으로 부양 장치
(7)의 하부측의 네 지점에 힘을 작용시킬 수 있다. 최종 설치 단계에 맞게 또는 타워(6)의 바로 근처에서 제거
가 시작되도록 상기 고정 케이블(15.1, 15.2)의 길이를 상응하게 정하면 다른 이점이 얻어진다. 이 과정은 이
후에 더 자세히 설명할 것이다.
도 2 는 부양 장치(7)의 개략적인 윤곽의 평면도로, 이 부양 장치는 조력 발전 장치(1)의 설치에 사용된다. 부[0023]
양 장치(7)의 측면 탱크(22.1, 22.2)가 나타나 있는데, 이들 탱크는 가로빔(17.1, 17.2)을 통해 연결되어 있다.
이렇게 해서 중간 공간이 형성되는데, 이 공간은 바닥쪽으로 열려 있고 조력 발전 장치(1)의 나셀(3)을 수용하
는데 사용된다. 이 나셀(3)에 인접하여 그 내부에 설치되는 수차(2)가 이 중간 공간을 축방향으로 넘어 돌출되
어 있으며 그의 구조적 크기 때문에 부양 장치(7)의 범위 밖에 위치된다.
트리밍(trimming) 탱크(23.1, 23.2, 23.3, 23.4)가 각각의 축 단부에서 상기 측면 탱크(22.1, 22.2)의 내부에[0024]
위치해 있으며, 이들 트리밍 탱크 각각은 쌍으로 폐쇄형 시스템을 형성한다. 따라서, 측면 탱크(22.1)에 있는
연결 라인(24)에 의해, 밸러스트(ballast) 물을 전방 트리밍 탱크(23.3)와 후방 트리밍 탱크(23.4) 사이에 펌핑
하여 설치 유닛(8)의 수평 자세를 설정한다. 다른 측면 탱크(22.2)에 있는 트리밍 탱크(23.1, 23.2)도 함께 마
찬가지로 기능한다. 횡방향 균형을 이루기 위해 모든 트리밍 탱크(23.1 ∼ 23.4)를 연결하는 것도 생각할 수
있다. 이는 어떤 경우에 수차(2)의 3-블레이드 로터(설치 중에는 고정되어 움직이지 않음)의 중량으로 인해 예
컨대 비대칭 중량과 부력이 생기면 필요할 수 있다.
또한, 밸러스트 탱크(28.1, 28.2, 28.3, 28.4)가 측면 탱크(22.1, 22.2) 각각에 제공되는데, 잠수 과정을 시작[0025]
하기 위해 이 밸러스트 탱크에 물을 채우게 된다. 또한, 각 경우 하중 보상 탱크(29.1, 29.2)가 제공되어 있는
데, 이 탱크는 조력 발전 장치(1)의 배치 또는 수용시 하중의 변화를 보상하게 된다. 상기 밸러스트 탱크
(28.1, 28.2, 28.3, 28.4)를 작동시키기 위해 압축 공기 공급부(26)가 부양 장치(7) 안에 수용되어 있는데, 이
공급부는 측정 및 제어 유닛(25)을 통해 작동한다. 그리고 이 유닛은 바람직하게는 공급 라인(21)을 통해 선박
차량에 연결되며, 이 선박 차량은 부양 장치(7)에 전력을 공급하는데 사용된다. 또한, 부양 장치(7)를 가능한
한 간단하게 만들어 고장에 대해 안전하도록 하기 위해, 작동에 필요한 제어 및 조정부의 적어도 일 부분은 수
면에 재배치된다.
또한, 안전 시스템(27)이 도 2 에 개략적으로 나타나 있는데, 이 시스템은 결함이 있는 경우 설치 유닛(8)을 안[0026]
전하게 하기 위해 추가적인 부양체를 방출할 수 있다. 상기 측정 및 제어 유닛(25), 압축 공기 공급부(26) 및
안전 시스템(27)은 바람직하게는 가로빔(17.1, 17.2)의 영역에 배치된다. 도 1 의 개략도에 따른 가로빔(17)의
폐쇄형 설계가 특히 바람직한데, 이러한 설계로 내부에 발포(foamed) 영역을 둘 수 있으며, 이 발포 영역은 압
축 공기 공급부(26)가 고장난 경우 부력을위한 안전 예비책이 된다.
설치 유닛(8)은 부양 상태에서 설치 위치로 예인된다. 이러한 목적으로 예인 케이블(20)이 개략적으로 나타나[0027]
있는데, 이 케이블은 물 차량(도 2 에는 상세히 나타나 있지 않음)으로 안내되어 있다. 또한, 수면에서의 예인
이동을 개선하기 위해, 측면 방향타(19)가 측면 탱크(22.1, 22.2)의 외측면에 배치되어 있다. 이들 방향타는
도 1 에 나타나 있다.
도 3a 와 도 3b 는 설치의 개시를 나타내는데, 먼저 도 3a 는 예인 작업에 적합한 작업 상태를 나타낸다. 수평[0028]
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균형이 잡힌 설치 유닛(8)의 부양 위치가 나타나 있는데, 결합되어 있는 조력 발전 장치(1)의 축방향 평형은 결
합된 트리밍 탱크(23.1, 23.2)의 충전 수위의 선택적인 조절로 이루어진다.
또한, 먼저 밸러스트 탱크(28.1, 28.2) 및 하중 보상 탱크(29.1)가 완전히 비워지고, 이렇게 해서, 부력(A1)이[0029]
발생되고 또한 작업상 신뢰할 수 있는 부력점(35)의 위치와 무게 중심(36)이 얻어진다. 설치를 시작하기 위해,
도 3b 에서 보는 바와 같이 밸러스트 탱크(28.1, 28.2)가 채워진다. 이 밸러스트 탱크의 크기는, 완전히 채워
지면 양의 부력(A2) 및 무게 중심(36)에 대한 부력점(35)의 작업상 신뢰가능한 위치가 나타나도록 바람직하게
정해진다. 필요하다면, 상기 부양 장치(7)와 이전에 여전히 수면 위에 있던 수차(2)의 구성품들을 더 잠수시켜
트리밍 탱크(23.1, 23.2)내의 충전 수위를 변화시킬 수 있다.
도 3b 에 개략적으로 나타나 있는 작업 상태에서, 부력이 충분히 감소되어, 설치 유닛을 타워(6)에 있는 연결[0030]
영역으로 끌고 갈 수 있다. 양의 부력(A2)은 또한 연속적으로 유지되어야 하는데, 왜냐하면 설치 유닛(8)의 타
워로의 안전한 접근은, 견인 케이블 장치(9)에 인장이 지속적으로 가해져야 하며 따라서 설치 유닛(8)의 타워
(6)로의 끌림이 동력화되어야 하는 것을 전제로 하기 때문이다.
도 4 는 제공되어 있는 타워측 연결 지점(11)과 부양 장치측의 연결 지점(13.1, 13.2)이 물 바닥(31)상에 있는[0031]
타워(6)에 견인 케이블 장치(9)에 의해 이미 서로 연결되어 있는 것을 나타낸다. 이러한 견인 케이블 장치(9)
를 설치하기 위해, 다이빙 로봇을 사용하거나(자세히 나타나 있지 않음) 또는 타워측 연결 지점(11)과 그에 부
착되는 견인 케이블(10.1) 사이에 영구적인 연결을 제공한다. 또는, 이 목적의 설치를 실행할 때까지 부표(설
치 위치를 표시한다)를 통해 견인 케이블(10.1)을 자유 단부에서 수면(30)상에 유지시킬 수도 있다. 대안으로,
타워(6)에 체결되는 견인 케이블(10.1)은 물 바닥(31)에 타워(6)를 세우는 중에 원격 작동식 부양 유닛을 사용
해서 깔 수도 있다. 또한, 독립적으로 부양할 수 있는 케이블 단부를 설치 시작을 위해 수면까지 권취하기 위
해, 타워(6)의 내부에 있는 견인 케이블용 케이블 드럼을 사용할 수 있으며, 이 케이블 드럼은 무선 연결로 원
격 작동될 수 있다.
도 4 에 나타나 있는 설계에 따르면, 견인 케이블 장치(9)의 견인 케이블(10.1)은 타워측 연결 지점(11)에서부[0032]
터 출발하여 편향 롤러(16.1)를 지나 동력화된 윈치(14.1)까지 이어져 있다. 이 윈치는 부양 장치측의 제 1 연
결 지점(13.1)을 규정한다. 다른 연결 지점(13.2)은 고정된 길이를 갖는 고정 케이블(15.1)에 의해 편향 롤러
(16.1)에 연결되어 있다. 도시되어 있는 바와 같은 개략적인 단순화를 위해, 하나의 견인 케이블(10.1)만 나타
나 있다. 그러나, 부양 장치(7)를 타워(6)쪽으로 끌어가는 중의 자세 안정화를 위해서는 적어도 두개의 견인
케이블(10.1, 10.2)을 쌍으로 사용하는 것이 바람직하다.
설치는 바람직하게는 특정의 부수 유동(이 경우 유동 방향(33)을 가짐)이 있을 때 실행되는데, 이러한 유동에[0033]
의해 설치 유닛(8)은 수차(2)가 연결 장치(4)의 유동 방향 측에 있도록 배향된다. 이렇게 해서 타워(6)로의
접근이 이루어지며, 이때 수차(2)는 유지 구조가 없는 상태로 유지된다. 설치에 적합한 유동 조건은 수평에 대
한 견인 케이블(10.1)의 소정의 견인 케이블 각도(α)가 얻어지도록 선택된다. 이 각도는 바람직하게는 10°∼
45°이다. 상기 부수 유동이 더 적은 경우나 설치 유닛(8)의 부력이 증대되는 경우에는 더 큰 견인 케이블 각
도(α)가 얻어진다. 설치에 적합한 부수 유동 조건이 존재할 때까지 예인 케이블(20)을 통한 예인선(32)에의
연결이 유지된다. 또한, 설치 중에 작용하는 양의 부력(A2)은 원하는 견인 케이블 각도(α)가 얻어지도록 기존
의 부수 유동에 적응 될 수 있다. 또한, 편향 롤러(16.1)까지의 고정 케이블(15.1)의 길이는, 전체 타워 접근
중에 상기 선택된 견인 케이블 각도(α)에 대해 편향 롤러(16.1)에서의 견인 케이블(10.1)의 감김 각이 크게 되
도록 선택된다
그런 다음에, 실제 설치를 위해 예인 케이블(20)을 분리하여 설치 유닛(8)을 풀어주되, 공급 라인(21)을 통한[0034]
예인선에의 연결만 유지시키는데, 하지만 이 경우는 설치 유닛(8)에 대한 힘의 작용은 본질적으로 없다.
또한, 설비의 전력 케이블이 바람직하게는 잠수전에 부착되며, 도시를 간단히 하기 위해 이러한 케이블은 도면[0035]
에 나타내지 않았다.
예인 케이블(20)을 통한 예인선(32)에의 견인 연결이 완료되고 또한 설치 유닛(8)을 타워(6) 쪽으로 끌어 당긴[0036]
후에, 날씨와 수면(30)에서의 파도의 영향을 받지 않도록 한다. 이는 최종 접근 단계에서 특히 중요한데, 이를
위해 타워(6)에 조력 발전 장치(1)를 실제로 연결하는 작업을 수행한다. 이는 이하 도 5a ∼ 5d 를 참조하여
더욱 자세히 설명할 것이다.
도 5a 에서 보는 바와 같이, 설치 유닛(8)은 처음에 타워(6)의 선단부의 상방에서 그 선단부의 유동 방향측에[0037]
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위치된다. 동력화된 윈치(14.1)를 사용해 견인 케이블(10.1)을 더 끌어 당기면, 도 5b 및 5c 에서 보는 바와
같이, 조력 발전 장치(1)의 연결 장치(4)가 타워(6)에 있는 상대 연결부(5)에 연속적으로 접근하게 된다. 고정
케이블(15.1)은 바람직하게는 인장 상태로 유지되는데, 이러면 편향 롤러(16.1)에서의 견인 케이블(10.1)의 감
김 각이 크게 된다. 도 5c 에서 보는 바와 같이, 편향 롤러(16.1)까지의 고정 케이블(15.1)의 길이는, 그 편향
롤러(16.1)가 타워측 연결 지점(11)의 근처로 재위치되면, 조력 발전 장치(1)의 연결 장치(4)가 타워(6)에 있는
상대 연결부(5)의 바로 위에 있도록 선택된다. 이는 설치 유닛의 미리 정해진 트리밍 및 유동 방향(33)에서 오
는 기존의 부수 유동에 맞는 부력(A2)을 전제로 한다. 이들 작업 파라미터는 트리밍 탱크(23.1 ∼ 23.4)와 밸
러스트 탱크(28.1 ∼ 28.4) 내의 물 수위를 조절하여 얻을 수 있다. 다음에, 견인 케이블(10.1)을 더 끌어 당
기면 조력 발전 장치(1)의 연결 장치(4)와 타워(6)에 있는 상대 연결부(5) 사이에 작업 연결이 이루어진다. 도
5d 에서 보는 바와 같이, 편향 롤러(16.1)는 타워측 연결 지점(11) 쪽으로 안내되는데, 그래서 고정 케이블
(15.1)은 부양 장치측에 있는 연결 지점(13.2)에 어떠한 견인력도 전달하지 않게 되며, 따라서 연결 장치(4)가
상대 연결부(5)에 끼워지면 단순한 형태의 피칭(pitching) 운동이 가능하게 된다.
대안적인 설계(본 경우에 자세히 나타나 있지 않음)에 따르면, 고정 케이블(15.1)과 편향 롤러(16.1)를 갖는 시[0038]
스템 대신에, 각 경우 부양 장치측의 연결 지점(13.1, 13.2, 13.3, 13.4) 각각에서 상기 동력화된 윈치와 연결
된 상태에서 개별적으로 끌어 당겨질 수 있는 견인 케이블들이 제공된다. 이러한 방안에 의하면 동력화된 유닛
의 중량이 더 크게 되며 또한 제어와 조정 비용이 더 높게 되는데, 하지만 특히 최종 접근 단계에서 상대 연결
부(5)에 대한 연결 장치(4)의 위치결정 능력이 개선된다.
바람직하게는, 안전한 작업을 위해 요구되는 작업 파라미터는 부양 장치(7)에 있는 센서 시스템(자세히 나타나[0039]
있지 않음)으로 검출된다. 이를 위해 부수 유동 센서와 트리밍 제어용 자세 센서가 고려된다. 또한, 최종 접
근은 이미지 또는 소나(sonar) 데이타에 근거하는 모니터링 시스템의 지원을 받을 수도 있다. 또한, 연결 장치
(4)와 상대 연결부(5)에는 바람직하게는 깔대기형의 잡는 영역과 원추형 활주 표면이 제공되는데, 그래서 견인
케이블(10.1)을 더 끌어 당기면, 도 5d 에 나타나 있는 상황, 즉 연결 장치(4)와 상대 연결부(5) 사이의 연결이
일어나게 된다. 또한, 연결 장치(4)와 상대 연결부(5)는 잠금과 키이 원리에 따라 소정의 배향이 연결로 자동
적으로 일어나도록 바람직하게 설계된다. 대안적으로, 조력 발전 장치의 적절한 배향은 설비의 배치 중에 유
동력에 의해 이루어질 수 있다. 보는 바와 같이, 설치 유닛(8)은 유동 방향(33)에 평행하게 배향되는데, 이는
동시에 적합한 작업 위치를 나타낸다. 유동으로 야기된 위치는 어떤 수단(본 실시 형태에서는 자세히 나타나
있지 않음)으로 고정되어 연결이 완료된다.
도 6a ∼ 6c 에는, 조력 발전 장치(1)를 타워(6)에 연결한 후에 부양 장치(7)를 들어 올리는 것이 개략적으로[0040]
나타나 있다. 처음에는, 편향 롤러(16.1)가 직접 타워측 연결 지점(11)까지 안내되어 있는 상태이므로, 견인
케이블(10.1)이 완전히 끝어 당겨져 있고 고정 케이블(15.1)은 느슨하게 되어 있다. 이 상태에서, 연결 중에
먼저 하중 변화에 대비한다. 이를 위해 하중 보상 탱크를 충전한다. 이는 하중 보상 탱크(29.1)의 점선 도시
으로 나타나 있고, 밸러스트의 중량은 대략 조력 발전 장치(1)의 중량에 상당하고, 이제 부양 장치(7)는 감소된
하지만 여전히 양인 부력을 위해 준비된 상태가 된다. 이어서, 유지 수단(자세히 나타나 있지 않음)을 분리하
여, 부양 장치(7)와 조력 발전 장치(1) 사이의 연결을 해제한다. 이용가능한 부력의 크기는 마찰력이 신뢰적으
로 극복되어 상기 유지 수단이 분리되록 바람직하게 정해진다.
도 6b 에서 보는 바와 같이, 설치된 조력 발전 장치(1)에서 부양 장치(7)가 들어 올려질 때, 고정 케이블(15.[0041]
1)이 인장된다. 동력화된 윈치(14.1)에서 견인 케이블(10.1)의 제어된 풀기를 통해, 부양 장치(7)는 수면(7)까
지 이동한다. 이렇게 부양 장치(7)를 회수하기 위해, 부양 장치(7)가 자유롭게 부양할 때 수차(2)와의 충돌이
일어나지 않도록 부수 유동 방향(33)이 변하기를 기다린다.
도 7a ∼ 7c는, 수면 위에서 설비 교체나 서비스를 할 수 있기 위해, 본 발명에 따른 방법의 일 개량예로서, 작[0042]
동 위치에 있는 조력 발전 장치(1)를 제거하는 것을 나타낸다. 이를 위해, 도 7a 에서 보는 바와 같이, 견인
케이블(10.1)을 사용해서 먼저 부양 장치(7)를 조력 발전 장치(1)의 나셀(3)에 끌어 당긴다. 부양 장치(7)를
수차(2)의 유동 방향측으로 이동시키게 되는 유동 방향(33)을 기다린다. 바람직하게 견인 케이블(10.1)의 큰
감김 각이 편향 롤러(16.1)에 다시 존재하게 된다.
후방으로부터의 접근에 추가하여, 수차(2)쪽으로 향하는 단부가 그 수차(2)로부터 멀어지는 방향으로 향하는 정[0043]
반대쪽 단부 보다 다소 높게 되도록 부양 장치(7)의 트리밍을 조정한다.
이렇게 기울어진 자세에서 견인 케이블(10.1)을 더 끌어 당기면 도 7b 에 도시된 상태로 된다. 부양 장치(7)는[0044]
수차(2)로부터 멀어지는 방향으로 향하는 나셀(3)의 단부에 먼저 안착된다. 축방향 멈춤부(18)가 바람직하게
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부양 장치(7)의 이 부위에 제공되어 있는데, 이 멈춤부는 도 1 에 보다 더 자세히 나타나 있다. 이 축방향 멈
춤부(18)는 나셀(3) 하우징 측에 있어서 수차(2)의 정반대쪽에 있는 나셀 하우징 말단부(34)가 부양 장치(7)의
미리 정해진 축방향 연장을 넘어 나가지 않도록 보장해 주는 것이다. 상기 축방향 멈춤부(18)가 나셀 하우징
말단부(34)에 접촉하면, 부양 장치(7)와 나셀(3) 사이에 정해진 축방향 상대 위치가 제공되는데, 이 위치에서는
제 1 접촉을 위해 제공된 결합 수단(자세히 나타나 있지 않음)이 닫힐 수 있다. 그런 다음, 부양 장치(7)가 도
7c 에서 보는 바와 같이 나셀(3)상에 완전히 지지될 때까지, 트리밍 탱크를 적절히 조절하여 부양 장치(7)의 수
평 배향을 잡는다. 그런 다음에 부양 장치(7)와 조력 발전 장치(1) 사이의 모든 결합 수단이 닫힐 수 있다.
다음 단계에서 설치 유닛(8)이 타워(6)에서 들어 올려질 수 있게 되기 전에, 다시 부수 유동 방향(33)이 바람직[0045]
하게 변하기를 기다리고, 이에 의해서 수차(2)는 접촉 없이 타워(6)에서 자유롭게 될 수 있다. 또한, 조력 발
전 장치(1)의 수용된 중량을 고려하고 설치 유닛(8)의 양의 부력을 보장하기 위해, 들어 올리기 전에 하중 보상
탱크(29.1)를 비운다. 또한, 어떤 상황에서는, 연결 장치(4)와 타워측 상대 연결부(5) 사이의 마찰력을 제어된
방식으로 극복하는 것이 필요하다. 이를 위해 액츄에이터(자세히 나타나 있지 않음)가 연결 영역에 제공될 수
있다.
본 발명의 일 개량예에 따르면, 상기 부양 장치(7)는 다른 크기의 나셀과 편심 중량을 갖는 다른 조력 발전 장[0046]
치(1)에도 적합하게 설계될 수 있다. 이를 위해, 측면 탱크(22.1, 22.2) 사이의 수용 통로의 크기를 가동 가로
빔(17.1, 17.2)으로 조정가능하게 할 수 있다. 다른 설비 중량과 축방향 중량 분포에 적합하게 되는 것은 벨러
스트와 트리밍 탱크의 제어기를 통해 이루어질 수 있다. 또한, 부양 장치(7)에는 수중에서 설비를 유지 보수하
는데 사용되는 추가 장비가 구비될 수 있다. 이를 위해, 예컨대 작동 위치에 있는 조력 발전 장치(1)에 부양
장치(7)를 결합시킨 후에 작동 매체를 교환할 수 있다. 또한, 연결 후에 해양 성장을 제거하기 위해 부양 장치
(7)에서 정화 매체를 나셀(3)의 내부로 가압 주입할 수 있다. 또한, 연결 후에 유지 보수 작업을 하기 위한 다
이빙 벨이 부양 장치(7)에 추가적으로 제공되는 본 발명의 개량예도 가능하며, 이 다이빙 벨은 서비스 기술자에
게 조력 발전 장치(1)에 대해 위치 고정되는 건식 작업 공간을 제공한다.
부호의 설명
1 조력 발전 장치[0047]
2 수차
3 나셀
4 연결 장치
5 상대 연결부
6 타워
7 부양 장치
8 설치 유닛
9 견인 케이블 장치
10.1, 10.2 견인 케이블
11 타워측 연결 지점
12 붐
13.1, 13.2, 13.3, 13.4 부양 장치측에 있는 연결 지점
14.1, 14.2 동력화된 윈치
15.1, 15.2 고정 케이블
16.1, 16.2 편향 롤러
17, 17.1, 17.2 가로빔
18 축방향 멈춤부
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19 측면 방향타
20 예인 케이블
21 공급 라인
22.1, 22.2 측면 탱크
23.1, 23.2, 23.3, 23.4 트리밍 탱크
24 연결 라인
25 측정 및 제어 유닛
26 압축 공기 공급부
27 안전 시스템
28.1, 28.2, 28.3, 28.4 벨러스트 탱크
29.1, 29.2 하중 보상 탱크
30 수면
31 물 바닥
32 예인선
33 유동 방향
34 나셀 하우징 말단부
35 부력점
36 무게 중심
A1, A2 부력
α 견인 케이블 각도
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도면
도면1
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도면2
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도면3
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도면4
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도면5
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도면6
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도면7
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