Fig. 4. Detail of Dutch Tri-floater design. (The figures were reproduced according to the description provided in the literature.).
divided into two compartments by a watertight deck, and the lower compartment is used to fit a water ballast tank.
Innovatively, a footplate, whose diameter is 18 m and thickness is 10mm, is added to the base of each column to increase the system damping, which is advantageous in terms of sustaining dynamic loads. The cost of the platform was projected to be 7.83 million U.S. dollars in the year of 2002. Furthermore, a bracing system is designed to connect the columns and to support the wind turbine [13].
Under the inspiration of the Dutch tri-floater, Lefebvre and Collu [31] proposed a modified tri-floater in the year of 2012. In the proposal, they focus on the detailed design on the support structure, which is essentially a semi-submersible foundation. In detail, each column of the foundation is divided into three compartments using two horizon bulkheads. T-section stiffeners, Hsection stiffeners and radius ring stiffeners are employed to increase integrity and global/local stiffness of the foundation. Detailed information is available in their manuscript.
The design of the tri-floater is enlightening in many perspec-
tives. Specifically,
1. Lower keel depth could make it possible to assemble thefoundation on a dock in a large harbor.
2. The catenary anchoring cables employed to moor the foundation onto the seabed could lower the cost of the foundation.
(2) WindFloat project
As another example of the three-legged floating foundation, the WindFloat designed by Roddier et al. [17] has been tested in the offshore area of Portugal in 2011 [37].
Similar to the configuration proposed by the Dutch tri-floater, the WindFloat is also based on a three-column foundation. While the wind turbine is installed at the center of the triangle connecting the three floating columns, one column of the WindFloat is employed to support the wind turbine as shown in Fig. 5. A horizontal Water Entrapment Plate [38] is added to the base of each column to provide additional hydrodynamic inertia to the foundation. Because the plate displaces large volume of water, as reported by Roddier et al. [17], the horizontal dynamic response of the structure is improved.
A permanent water ballast system is installed at the bottom of each column, which lowers the foundation to reach the target draft. In order to reduce the rigid-body response induced by the mean wind loads acting on the wind turbine, there is an active water ballast system right above the permanent water ballast to move waters from column to column. When the mean wind speed or direction changes, the active water ballast system adjusts the distribution of waters among three active water ballasts to keep the axis of the wind turbine vertical, which in turn guarantees the performance of the wind turbine [39].
Six catenary lines, comprising common mooring system parts such as chain jack, shackles, drag-embedment anchors, fairleads and chains, moored the foundation to the seabed. Among the six mooring lines, four are connected to the turbine-supporting tower and the other two lines are moored to the columns without turbine.
The floating hull, tower and turbine in the WindFloat project are assembled onshore and the entire foundation is then towed to the target place and tied to a moored anchor system installed beforehand [37].
It is commonly recognized that the three-legged floating foundation introduced by the WindFloat project is the first meaningful semi-submersible foundation, which presents a feasible configuration allowing wind turbine to be sited in areas with the water depth ranging from 30 to 50 m [17]. The WindFloat project costs about 26 million U.S. dollars and produces energy to power 1300 homes per wind turbine [40].
Despite the unprecedented success, there are still shortcomings associated with the WindFloat project. The most significant shortcomings can be listed as:
1. The structure of the wind turbine should be modified before installing to sustain some of the floater induced motions. In other words, the structure commonly used for offshore wind turbine is not suitable for installing on a floating foundation [29].
2. The cost of the active water ballast system is still too high tomake the floating foundation massively producible.
มะเดื่อ. 4. รายละเอียดของดัตช์ Tri-ลอยออกแบบ (ตัวเลขที่ถูกทำซ้ำตามรายละเอียดที่ระบุไว้ในวรรณคดี.).
แบ่งออกเป็นสองช่องโดยดาดฟ้ารั่วและช่องล่างถูกนำมาใช้เพื่อให้พอดีกับถังอับเฉาน้ำ.
อย่างสร้างสรรค์เป็นเสาที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 18 เมตรและความหนา เป็น 10mm, ถูกเพิ่มเข้าไปในฐานของแต่ละคอลัมน์เพื่อเพิ่มระบบการทำให้หมาด ๆ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในแง่ของความยั่งยืนโหลดแบบไดนามิก ค่าใช้จ่ายของแพลตฟอร์มที่ได้รับการคาดว่าจะเป็น 7,830,000 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2002 นอกจากนั้นระบบค้ำยันถูกออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อคอลัมน์และให้การสนับสนุนกังหันลม [13].
ภายใต้แรงบันดาลใจของชาวดัตช์ Tri-หลักลอยที่ Lefebvre และ Collu [31] เสนอแก้ไข Tri-ลอยในปี 2012 ในข้อเสนอที่พวกเขามุ่งเน้นไปที่การออกแบบรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างการสนับสนุนซึ่งเป็นหลักพื้นฐานที่กึ่งจุ่ม- ในรายละเอียดคอลัมน์ของมูลนิธิแต่ละคนจะแบ่งออกเป็นสามช่องใช้สองกั้นขอบฟ้า stiffeners T-ส่วน stiffeners Hsection และ stiffeners แหวนรัศมีที่ถูกว่าจ้างเพื่อเพิ่มความสมบูรณ์และระดับโลก / ตึงท้องถิ่นของมูลนิธิ รายละเอียดข้อมูลที่มีอยู่ในต้นฉบับของพวกเขา.
การออกแบบของ Tri-ลอยเป็น enlightening ใน perspec- หลาย
tives โดยเฉพาะ
1 ความลึกกระดูกงูที่ต่ำกว่าจะทำให้มันเป็นไปได้ที่จะรวบรวม thefoundation ในท่าเรือในท่าเรือขนาดใหญ่.
2 สายโซ่ยึดที่ใช้ในการจอดรากฐานสู่ก้นทะเลที่สามารถลดค่าใช้จ่ายของมูลนิธิ.
(2) โครงการ WindFloat
เป็นตัวอย่างของมูลนิธิลอยสามขาที่ WindFloat ออกแบบโดย Roddier et al, อีก [17] ได้รับการทดสอบในพื้นที่นอกชายฝั่งของโปรตุเกสในปี 2011 [37].
คล้ายกับการกำหนดค่าที่เสนอโดยชาวดัตช์ Tri-หลักลอยที่ WindFloat ยังมีพื้นฐานอยู่บนรากฐานที่สามคอลัมน์ ในขณะที่กังหันลมมีการติดตั้งที่ศูนย์ของรูปสามเหลี่ยมที่เชื่อมต่อกันสามคอลัมน์ลอยคอลัมน์หนึ่งของ WindFloat เป็นลูกจ้างเพื่อสนับสนุนกังหันลมดังแสดงในรูป 5. นอนน้ำ Entrapment จาน [38] ถูกเพิ่มเข้าไปในฐานของแต่ละคอลัมน์จะให้แรงเฉื่อยอุทกพลศาสตร์เพิ่มเติมให้กับมูลนิธิ เพราะจานแทนที่ปริมาณน้ำขนาดใหญ่ตามที่รายงานโดย Roddier et al, [17] การตอบสนองแบบไดนามิกในแนวนอนของโครงสร้างจะดีขึ้น.
ระบบบัลลาสต์น้ำถาวรมีการติดตั้งที่ด้านล่างของแต่ละคอลัมน์ซึ่งช่วยลดการวางรากฐานในการเข้าถึงร่างเป้าหมาย เพื่อที่จะลดการตอบสนองของร่างกายแข็งเหนี่ยวนำโดยแรงลมเฉลี่ยทำหน้าที่เกี่ยวกับกังหันลมที่มีระบบน้ำบัลลาสต์ที่ใช้งานด้านขวาเหนือบัลลาสต์น้ำถาวรที่จะย้ายน้ำจากคอลัมน์คอลัมน์ เมื่อค่าเฉลี่ยความเร็วลมหรือทิศทางการเปลี่ยนแปลงระบบบัลลาสต์น้ำที่ใช้งานปรับการกระจายของน้ำในหมู่สามบัลลาสต์น้ำที่ใช้งานเพื่อให้แกนของกังหันลมแนวตั้งซึ่งจะรับประกันประสิทธิภาพการทำงานของกังหันลม [39] ได้.
หกโซ่ สายการประกอบชิ้นส่วนการจอดเรือที่พบบ่อยของระบบเช่นแจ็คโซ่ห่วงเบรกลากฝัง, fairleads และโซ่จอดมูลนิธิเพื่อก้นทะเล ในบรรดาหกสายการจอดเรือสี่มีการเชื่อมต่อไปยังหอกังหันสนับสนุนและอีกสองเส้นจอดอยู่กับคอลัมน์โดยไม่ต้องกังหัน.
ลอยเรือ Tower และกังหันในโครงการ WindFloat จะประกอบบนบกและมูลนิธิทั้งหมดจะถูกลากจูงไปยัง สถานที่เป้าหมายและเชื่อมโยงกับระบบสมอจอดติดตั้งก่อน [37].
เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปว่ามูลนิธิลอยสามขาแนะนำโดยโครงการ WindFloat เป็นครั้งแรกที่มีความหมายมูลนิธิกึ่งดำน้ำที่นำเสนอการกำหนดค่าที่เป็นไปได้ช่วยให้กังหันลม ได้รับการจัดวางในพื้นที่ที่มีน้ำลึกตั้งแต่ 30-50 ม. [17] โครงการ WindFloat ค่าใช้จ่ายประมาณ 26 ล้านดอลลาร์สหรัฐและผลิตพลังงานเพื่อพลังงาน 1300 บ้านต่อกังหันลม [40].
แม้จะมีความสำเร็จเป็นประวัติการณ์ยังคงมีข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับโครงการ WindFloat ข้อบกพร่องที่สำคัญที่สุดที่สามารถระบุว่าเป็น:
1 โครงสร้างของกังหันลมควรจะแก้ไขก่อนการติดตั้งเพื่อรักษาบางส่วนของลอยเหนี่ยวนำให้เกิดการเคลื่อนไหว ในคำอื่น ๆ โครงสร้างที่ใช้กันทั่วไปสำหรับกังหันลมนอกชายฝั่งไม่เหมาะสำหรับการติดตั้งบนรากฐานที่ลอย [29].
2 ค่าใช้จ่ายของระบบน้ำบัลลาสต์ที่ใช้งานยังคงสูงเกินไป tomake มูลนิธิลอย producible อย่างหนาแน่น
การแปล กรุณารอสักครู่..
