CN106452295B - 一种水上太阳能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能发电领域，尤其是一种水上太阳能发电装置，包括至少一个方形的固定座，所述固定座上设有倾斜放置的光伏发电板，其特征在于，所述固定座底面周边还固定有中空的方形浮圈，浮圈的边长与固定座的边长相等，浮圈的高度为400‑800mm，所述浮圈的底面周边设有2‑8个通过绳索连接的锚；固定座的横截面积是光伏发电板横截面积的1‑3倍，所述固定锚的绳索的长度为1200‑3000mm，所述锚的总重量为固定座和光伏发电板的总重量0.1‑0.3倍。本装置能稳定漂浮在水面上，可以基本固定在某个固定位置上，还可以连接形成大规模的发电组。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域，尤其是一种水上太阳能发电装置。
背景技术
放置在水面的太阳能发电设备可以减少对陆地面积的占用，也不会受高楼大厦的遮挡，光照十分充足，但是水上太阳能发电设备还是比较少见，大规模铺设的建造成本也比较高，还要面临在水面上如何稳定漂浮的关键问题，尤其是铺设在海面上。海上情况复杂多变，风浪很大，水浪冲击在所难免。所以需要一种不受水浪冲击影响并能稳定漂浮在水面上的发电装置。
发明内容
本发明提出了一种水上太阳能发电装置，能稳定漂浮在水面上，可以基本固定在某个固定位置上，还可以连接组合使用，形成大规模的发电组。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种水上太阳能发电装置，包括至少一个方形的固定座，所述固定座上设有倾斜放置的光伏发电板，其特征在于，所述固定座底面周边还固定有中空的方形浮圈，浮圈的边长与固定座的边长相等，浮圈的高度为400-800mm，所述浮圈的底面周边设有2-8个通过绳索连接的锚；固定座的横截面积是光伏发电板横截面积的1-3倍，所述固定锚的绳索的长度为1200-3000mm，所述锚的总重量为固定座和光伏发电板的总重量0.1-0.3倍。
优选的，所述浮圈和固定座底面形成的凹形结构内设有纵横交错的网格，将其隔离成多个密集的独立气室。
优选的，至少有一个网格节点上设有通过绳索连接的锚，网格的密度为9-81个/平米，网格的高度为浮圈高度的0.8-1.2倍。
优选的，所述锚的形状为两块平板相互交叉形成的十字形，每个锚的重量为50－200g。
优选的，所述光伏发电板为方形，倾斜的角度为15°-45°。
优选的，所述浮圈的高度为500mm，宽度为高度的1/2，所述固定锚的绳索的长度为1500mm，固定座的横截面积和光伏发电板横截面积相等，所述锚的总重量为固定座和光伏发电板的总重量的0.2倍.
优选的，所述固定座为两个以上时，固定座之间相互连接。
本装置放置在水面时最好是水平放置，上述浮圈所产生的最大浮力应当为该装置总重量的2－5倍，以使固定板底部与水面形成150－400mm空气间隙。
本发明的有益效果是，
1.设置在水面上，不会占用陆地资源，也不会受到高楼大厦的遮挡，倾斜的太阳能板可以接触充足的光照转成电能。
2.固定座和浮圈形成一倒扣的凹口状，水平放置在水面后，受大气压的影响，会在凹口内保留一段气室，气室与中空的浮圈一同增大了本装置在水面漂浮的阻力，使其更稳定地漂浮在水面上。
3.网格将气室隔离成多个独立的小气室，防止恶劣天气下部分气室被水填满后依然有其他气室内存有大气压，继续对固定座形成足够的支撑。
4.设置有十字形的锚，与船锚使船停稳的作用相同，可以使本装置稳定地漂浮于某一固定范围。
5.本装置可以连接成线，再由点及面，形成大规模的应用，尤其适合铺设在海面、湖面或河道上。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图
图2是实施例2的局部结构示意图。
图中1蓄电装置，2光伏发电板，3钢化玻璃，4固定座，5浮圈，6网格，7绳索，8锚，9耳板。
具体实施方式
实施例1
根据图1所示，一种水上太阳能发电装置，包括30°倾斜固定的光伏发电板2，所述光伏发电板2连接有蓄电装置1，所述蓄电装置1设有电能输出口，所述光伏发电板2和蓄电装置1的下方设有固定座4，固定座4底面周边设有环形的内中空结构的浮圈5，所述浮圈5的下面设有两个通过1500mm绳索7连接的100g重的十字形锚8；所述浮圈5和固定座4底面形成的凹面内设有9个网格6，在其中一个网格节点上设有通过绳索7连接的锚8；所述固定座4、浮圈5和光伏发电板2均为方形，其边长均为2000mm，所述浮圈5的高度为500mm，宽度为250mm；所述锚8的总重量为固定座4和浮圈5总重量的0.2倍。
本装置可以作为单体使用，放置在比较平静的湖面或者河道，放置在水上时最好是水平放置，这样才有利于在凹口处形成空气柱，空气柱与中空的浮圈5一同增大了本装置在水面漂浮的阻力，使其更稳定地漂浮在水面上；光伏发电板2一般采用光伏电池板，本身就是防水的，但是为了进一步避免水流冲击或者侵蚀，在光伏电池板2上包裹有防水耐腐蚀的钢化玻璃3，所述电能输出口一般会连接至逆变器，再通过电路线通往电路房。
实施例2
根据图2所示，一种水上太阳发电装置，设有64个方形的固定座4，每个固定座4的四个边设带有螺栓孔的耳板9，耳板9为方形，边长为100mm，每8个固定座4通过螺栓连接耳板9形成链条状的直线，形成的8条直线形再连接成大的平面，而且固定座4与固定座4之间为留有100mm水平间隔的布置，同样在外围绕有钢索，进行二次固定。
每个固定座4上设有带35°斜角的固定架，固定架上固定有光伏发电板2，所述固定座4底面周边还固定有中空的方形浮圈5，浮圈5的边长与固定座4的边长相等，所述浮圈5的下面设有4个通过1500mm绳索7连接的100g重的十字形锚8；所述浮圈5和固定座4底面形成的凹面内设有纵横交错的网格6，网格6的高度与浮圈5的高度相同，个数增加至36个，位于最中间的网格节点上同样设有通过绳索7连接的锚8；所述固定座4、浮圈5和光伏发电板2均为方形，其边长均为2000mm，所述浮圈5的高度为600mm，宽度为300mm；所述锚8的总重量为固定座4和浮圈5总重量的0.4倍。
本装置铺设在海面上，光伏发电板2同样采用防水的光伏电池板，其发电有效面积达到了256平米，但是为了进一步避免水流冲击或者侵蚀，在光伏电池板2上包裹有防水耐腐蚀的钢化玻璃3。为了保证所有光伏发电板2能够接受足够的光照，倾斜角度和倾斜方向要一致，且固定座4与固定座4之间要留有100mm的耳板9间隔，所有的光伏发电板2因为发电量大，不再使用蓄电装置，而是直接通过输电线连接至海边的电网。
海面情况比较多变复杂，在遇到狂风暴雨等恶劣天气时，波浪太大，会出现固定座4和浮圈5之间形成的空气柱被水填满，导致浮力减弱，所以需要用到网格6，网格6起到两点重要的作用：1、形成支撑肋板，减小水对浮圈5的冲击；2、网格6将固定座4和浮圈5形成的凹结构隔离成多个独立的小气室，部分气室被水填满后依然有其他气室内存有大气压，依然可以形成比较大的浮力以保证对固定座4的支撑。所以在浮圈5、网格气室、锚8的共同作用下，铺设成规模化的发电装置足够抵御风和浪的冲击，并稳定漂浮在一个固定的范围之内。
Claims (6)
1.一种水上太阳能发电装置，包括至少一个方形的固定座（4），所述固定座（4）上设有倾斜放置的光伏发电板（2），其特征在于，所述固定座（4）底面周边还固定有中空的方形浮圈（5），浮圈（5）的边长与固定座（4）的边长相等，所述浮圈（5）和固定座（4）底面形成的凹形结构设有将凹形结构隔离成多个独立气室的网格（6），浮圈（5）的高度为400-800mm，所述浮圈（5）的底面周边设有2-8个通过绳索（7）连接的锚（8）；固定座（4）的横截面积是光伏发电板（2）横截面积的0.8-1.5倍，所述固定锚（8）的绳索（7）的长度为1200-3000mm，所述锚（8）的总重量为固定座（4）和光伏发电板（2）的总重量0.1-0.5倍。
2.根据权利要求1所述的水上太阳能发电装置，其特征在于，至少有一个网格（6）节点上设有通过绳索（7）连接的锚（8），网格（6）的密度为9-81个/平米，高度为浮圈（5）高度的0.8-1.2倍。
3.根据权利要求1所述的水上太阳能发电装置，其特征在于，所述每个锚（8）的形状为两块平板相互交叉形成的十字形，每个锚（8）的重量为50－200g。
4.根据权利要求1所述的水上太阳能发电装置，其特征在于，所述每个光伏发电板（2）为方形，倾斜的角度为15°-45°。
5.根据权利要求1所述的水上太阳能发电装置，其特征在于，所述浮圈（5）的高度为500mm，宽度为高度的1/2，所述固定锚（8）的绳索（7）的长度为1500mm，固定座（4）的横截面积和光伏发电板（2）横截面积相等，所述锚（8）的总重量为固定座（4）和光伏发电板（2）的总重量的0.2倍。
6.根据权利要求1-4任一项所述的水上太阳能发电装置，其特征在于，所述固定座（4）为两个以上时，固定座（4）之间相互连接。
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