CN106936375A - 一种大跨度柔性索支撑光伏系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种大跨度柔性索支撑光伏系统，包括光伏组件、拉索、稳定杆、横梁、立柱、斜拉杆、承台、预应力管桩、地梁、阻尼装置，其特征在于：充分利用鱼塘、农田或污水处理厂等场地上方闲置的太阳能资源，在其上架设太阳能光伏组件，具有“一地两用”的特点，采用拉索作为光伏组件的支撑结构，达到光伏业与其下开展的其它活动如渔业、农业或污水处理工作互不干扰的目的，拉索与稳定杆形成一个纵横交错的支撑网络，有效提高整个体系的刚度，阻尼装置优先安装于拉索的跨中处，能迅速耗散拉索的振动能量，保证光伏组件的安全。

Description

一种大跨度柔性索支撑光伏系统

技术领域

本发明属于光伏系统应用领域，具体涉及一种大跨度柔性索支撑光伏系统。

背景技术

常规的太阳能光伏电站通常受到土地的限制，对于如今土地越来越稀缺的东部地区来说，直接占用土地建立常规的大型的地面电站是不切实际的。因此，为了有效开发利用太阳能资源，出现了渔光互补、农光互补等“互补型”光伏电站或者其他利用闲置的太阳能建设的光伏电站，如污水处理厂光伏电站，这类电站由于不占用额外土地资源，正日益受到业界的关注。

传统的渔光互补、农光互补等光伏电站一般采用在混凝土预制管桩或者混凝土立柱上安装钢支架作为光伏组件的支撑结构的安装方式。例如：中国实用新型专利说明书CN 204498056 U中公开了一种用于渔光互补的太阳能光伏组件支架，这种太阳能光伏组件支架整体结构稳定，光伏组件安装方便。然而，这种支撑方式无疑占用了鱼塘的养殖面积，同时混凝土立柱形成的支撑网络对渔民的养殖与捕捞作业也造成了阻碍，对于污水处理厂这类建筑来说，这种支撑方式也是不太可行的。

另外，中国实用新型专利说明书CN 203423203 U中公开了预应力索结构地面光伏支架系统，该系统采用了预应力索替代传统的型钢支架结构，大大减少了用钢量和基础工程量，有效加快了施工速度。然而，由于索结构是一种柔性结构，尤其是对于大跨度的索结构来说，其在风荷载作用下跨中的位移往往很大，若不采取有效的提高刚度和减振消能的措施，在电站运营过程中，其上安装的光伏组件很容易出现隐裂、掀翻和破坏等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是充分利用鱼塘、农田、污水处理厂等上方闲置的太阳能资源，开发一种大跨度柔性索支撑光伏系统，该系统可用于渔光互补、农光互补等“互补型”光伏电站或其它对光伏结构有跨度要求的光伏电站（如污水处理厂光伏电站），通过应用该光伏系统，不仅可使光伏业与其下的渔业、农业、污水处理工作或其它活动互不干扰，而且由于采取了有效的提高索结构刚度和减振消能的措施，可保证光伏组件的安全。

本发明所采用的技术方案是，一种大跨度柔性索支撑光伏系统，该系统包括光伏组件、拉索、稳定杆、横梁、立柱、斜拉杆、承台、预应力管桩、地梁、阻尼装置。

光伏组件通过连接件固定在拉索上，拉索之间通过连接件连接有稳定杆，拉索与稳定杆形成一个纵横交错的支撑网络，大大增加了索支撑光伏结构体系的刚度。

在拉索的两端，拉索通过锚具锚固在横梁上，横梁置于立柱之上，立柱通过斜拉杆加固，立柱和斜拉杆固定在地梁的预埋件上，纵横交错的地梁通过承台将支座反力传递给预应力管桩。

阻尼装置应优先安装于拉索的跨中处，采用连接件与拉索连接，可随时拆卸，其数量和位置也可根据受力灵活调整。

本发明的有益效果在于：

1）本发明充分利用鱼塘、农田或污水处理厂等场地上方闲置的太阳能资源，在鱼塘、农田或污水处理厂上面架设太阳能光伏组件，其下可养殖喜阴的鱼类、种植弱光型菌菇类或处理污水，发电的同时不影响水产养殖、农产品种植或污水处理，具有“一地两用”的特点，在不占用额外土地资源的前提下，实现光伏业与渔业、农业或建筑业的双丰收。

2）本发明采用大跨度柔性索支撑光伏结构体系，与其他混凝土预制管桩或者混凝土立柱的支撑方式相比，该结构体系不占用鱼塘、农田或污水处理厂的面积，不会对渔民的养殖和捕捞作业或农民的种植作业及污水处理造成任何阻碍，达到了光伏业与渔业、农业或建筑业互不干扰的目的。

3）本发明在拉索之间通过连接件连接有稳定杆，拉索与稳定杆形成一个纵横交错的支撑网络，大大增加了索支撑光伏结构体系的刚度。

4）本发明优先在拉索的跨中处安装了阻尼装置，可迅速耗散索结构的振动能量，显著减小索结构的位移，保证光伏组件的安全。阻尼装置可随时拆卸，其数量和位置也可根据受力灵活调整。

5）本发明中，光伏组件的倾角还可根据安装地点灵活确定，只需调节立柱的高度并改变横梁与立柱的固定方式即可。光伏组件的间距可通过专业阴影分析软件进行太阳运行轨迹的模拟分析来确定，确保光伏组件满足功能所需的日照要求。

附图说明

附图1是本发明正视图；

附图2是本发明平面图；

附图3是本发明左视图。

图中，1.光伏组件，2.拉索，3.稳定杆，4.横梁，5.立柱，6.斜拉杆，7.承台，8.预应力管桩，9.地梁，10.阻尼装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1~图2所示，光伏组件1通过连接件固定在拉索2上，两根平行的拉索2支撑一排光伏组件1。在本实施例中，光伏组件1采用平铺即倾角为0°的方式，拉索2均在同一高度上。作为本实施例的延伸，光伏组件1的倾角还可根据安装地点灵活确定，此时两根平行的拉索2将在不同的高度上。光伏组件1的横向间距根据连接件的尺寸确定，纵向间距可通过专业阴影分析软件进行太阳运行轨迹的模拟分析来确定，确保光伏组件1满足功能所需的日照要求且不影响其下鱼类或农作物所需阳光或者污水处理。

如图2所示，拉索2之间通过连接件连接有稳定杆3，稳定杆3的间距根据受力需要确定。拉索2与稳定杆3形成一个纵横交错的支撑网络，大大增加了索支撑光伏结构体系的刚度。

如图1~图3所示，在拉索的两端，拉索2通过锚具锚固在横梁4上，横梁4置于立柱5之上，立柱5通过斜拉杆6加固，立柱5和斜拉杆6固定在地梁9的预埋件上，纵横交错的地梁9通过承台7将支座反力传递给预应力管桩8。

如图1所示，阻尼装置10优先安装于拉索2的跨中处，采用连接件与拉索2连接。平时将阻尼装置10安装在拉索2上，当渔民需要捕捞或农民需要种植等作业时，可将阻尼装置10拆卸下来。阻尼装置10的数量和位置也可根据受力灵活调整。

作为上述实施例的延伸，本发明还可用于其它对光伏结构有跨度要求的地区，并不仅限于渔光互补、农光互补等“互补型”光伏电站或者污水处理厂光伏电站。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权力要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种大跨度柔性索支撑光伏系统，包括光伏组件（1）、拉索（2）、稳定杆（3）、横梁（4）、立柱（5）、斜拉杆（6）、承台（7）、预应力管桩（8）、地梁（9）、阻尼装置（10），其特征在于：采用拉索（2）作为光伏组件（1）的支撑结构，达到光伏业与其下开展的其他活动如渔业、农业或污水处理工作互不干扰的目的，拉索（2）与稳定杆（3）形成一个纵横交错的支撑网络，有效提高整个体系的刚度，阻尼装置（10）优先安装于拉索（2）的跨中处，能迅速耗散拉索（2）的振动能量，保证光伏组件（1）的安全。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度柔性索支撑光伏系统，其特征在于：光伏组件（1）通过连接件固定在拉索（2）上，拉索（2）之间通过连接件连接有稳定杆（3），拉索（2）与稳定杆（3）形成一个纵横交错的支撑网络，大大增加了索支撑光伏结构体系的刚度。

3.根据权利要求1所述的一种大跨度柔性索支撑光伏系统，其特征在于：在拉索的两端，拉索（2）通过锚具锚固在横梁（4）上，横梁（4）置于立柱（5）之上，立柱（5）通过斜拉杆（6）加固，立柱（5）和斜拉杆（6）固定在地梁（9）的预埋件上，纵横交错的地梁（9）通过承台（7）将支座反力传递给预应力管桩（8）。

4.根据权利要求1所述的一种大跨度柔性索支撑光伏系统，其特征在于：阻尼装置（10）应优先安装于拉索（2）的跨中处，采用连接件与拉索（2）连接，可随时拆卸，其数量和位置也可根据受力灵活调整，阻尼装置可以是弹簧阻尼器，液压阻尼器，脉冲阻尼器，旋转阻尼器，风阻尼器，粘滞阻尼器等，但不限于上述几种，只要是可以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置均可。

5.根据权利要求1所述的一种大跨度柔性索支撑光伏系统，其特征在于：固定光伏组件（1）和拉索（2）的连接件应为能全部或部分释放光伏组件（1）边框的转动约束，以减少因索结构大挠度变形而带来的光伏组件（1）大变形引起的隐裂问题的连接装置，也包括其它具有类似功能的连接装置。