CN107985520A - 一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，该锚固结构包括水上漂浮光伏系统，该水上漂浮光伏系统成四方形结构，四周固连有漂浮的刚性固定杆上，刚性固定杆底部固定在锚固在水底的锚固浮体上，水上漂浮光伏系统由漂浮光伏板阵列和漂浮走道阵列间隔设置构成。通过水上漂浮光伏单元阵列和走道阵列的间隔设置，保证了施工和维护的方便，同时四周采用保护杆和锚固浮体的锚固结构，使得整个光伏系统具有更好的稳定性和抗冲击性能，其中单个漂浮单元采用的一体式可调节支架结构，防止了由于浮筒塑料的变形而导致的光伏组件可能受到的损伤。
Description
技术领域
本发明涉及水上光伏发电技术领域，特别涉及一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构。
背景技术
随着人们对环保的日益重视和对生存环境的关注，近年来世界各国和各地区都在推进清洁能源的使用，而太阳能是目前人类用之不尽的清洁能源，零污染零排放，是非常值得推广使用的能源，陆地上使用太阳能的地方基本都在开发和推广，近几年人民开始研究海上太阳能的开发，海上太阳能由于没有地形和植被的影响，非常适合大规模开采，排除海上恶略天气的影响，水面太阳能是非常有开发潜力的，利用水域进行光伏电站建设是比较新的概念。
水上光伏的各种开发技术被各个科研机构和公司所推崇，越来越多样的水面光伏的方案被应用于实际工程。但现有的水上光伏漂浮系统大规模使用时，容易遭受恶劣天气的影响，如大风、暴雨等天气，容易对光伏漂浮系统产生极大的损害，如有些光伏漂浮系统由于锚固不稳定，尤其是应用在远离岸边的远水域中使用时，容易被大风掀起导致光伏面板的大面积损害，或者被大风吹散，导致支离破碎，还有现在的光伏漂浮系统遭到破坏后很难进行检修和更换，由于进入区域比较麻烦，由于是在水中，人工作业比较麻烦，导致检修和更换的成分非常高并且十分不方便。因此，设计一种锚固稳定、检修方便、结构安全、适用范围广的光伏漂浮锚固结构成为一项难题。
发明内容
针对现有技术的不足和缺陷，提供一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，该光伏单元系统锚固结构具有稳定性高、结构安全性高、适用范围广的特点。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。
一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，该锚固结构包括水上漂浮光伏系统，该水上漂浮光伏系统成四方形结构，四周固连有漂浮的刚性固定杆上，刚性固定杆底部固定在锚固在水底的锚固浮体上，水上漂浮光伏系统由漂浮光伏板阵列和漂浮走道阵列间隔设置构成。
进一步地，所述的漂浮光伏板阵列由水上漂浮光伏单元依次连接而成，每个水上漂浮光伏单元包括主浮体和光伏面板及相应的支架系统构成，每个主浮体四周设置有用于连接的耳板，耳板上设有用于连接的通孔。
进一步地，所述的漂浮走道阵列由多个走道浮体串联而成，每个走道浮体四周设置有用于连接的耳板，耳板上设有用于连接的通孔。
进一步地，所述的刚性保护杆采用双杆结构，由相互平行的空心刚性杆中部连接而成。
进一步地，所述的刚性保护杆为密封性管体，材料选自不锈钢、碳纤维、塑钢、聚酰胺、ABS等工程塑料。
进一步地，所述的光伏系统每一层设置有多个锚固浮体，锚固浮体为扁圆形浮体结构，可以保持足够的稳定性。
进一步地，所述的刚性保护杆与间隔设置的漂浮光伏板阵列和漂浮走道阵列采用刚性杆连接。
进一步地，所述的主浮体、走道浮体和/或锚固浮体采用改性高密度聚乙烯材料制成。
进一步地，所述的所述改性高密度聚乙烯材料由高密度聚氯乙烯、硅烷偶联剂改性高岭土、纳米硫酸钡、二氧化硅、二氧化钛、马来酸酐混合制备而成。
本发明的有益效果为：
1.本发明的远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构采用漂浮光伏板阵列和漂浮走道阵列间隔分布，方便了光伏阵列的安装、调试和维修更换。
2.本发明的远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构在四方形的漂浮光伏系统四周边缘设置刚性漂浮保护杆结构，防止了受恶劣天气导致的大风大浪对光伏系统的冲击，并且有利于保持光伏系统的稳定。
3.本发明的远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，通过在其四周的刚性保护杆结构下部固定锚固浮体结构，具体采用大直径扁圆形漂浮体，可以保证漂浮于水面的同时缓冲波浪的冲击，提高了整体系统在水中的稳定性。
4.本发明的结构中采用的光伏单元，通过设计升降系统，可以实时控制光伏板的倾斜角度，提高光伏利用率；同时还配备了可伸缩的框体，可以实现对于不同尺寸光伏板的适应安装。
5.本发明的锚固结构中采用的漂浮系统材料的改进，其拉伸强度和拉伸延伸率以及冲击强度维持率大于70％以上。漂浮材料能满足长达25年使用要求。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1箭头处的的剖面图。
图3是图1中单个漂浮光伏单元的结构示意图。
图中，1.光伏板；2.主浮体；3.框体；4.滑杆；5.夹具；6.下滑道；7.上滑道；8.下滑块；9.铰链；10.上滑块；11.通孔；12.耳板；13.上夹具；14.下夹具；15.走道浮体；16.保护杆；17.刚性连杆；18.锚固浮体；19.钢索。
具体实施方式
结合附图对本发明进一步阐释。
参见图1至图2所示的一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，该锚固结构包括水上漂浮光伏系统，该水上漂浮光伏系统成四方形结构，四周固连有漂浮的刚性固定杆16上，刚性固定杆16底部固定在锚固在水底的锚固浮体18上，水上漂浮光伏系统由漂浮光伏板阵列和漂浮走道阵列间隔设置构成。所述的漂浮光伏板阵列由水上漂浮光伏单元依次连接而成，每个水上漂浮光伏单元包括主浮体2和光伏面板1及相应的支架系统构成，每个主浮体2四周设置有用于连接的耳板12，耳板12上设有用于连接的通孔11。所述的漂浮走道阵列由多个走道浮体15串联而成，每个走道浮体15四周设置有用于连接的耳板12，耳板12上设有用于连接的通孔11。所述的刚性保护杆16采用双杆结构，由相互平行的空心刚性杆中部连接而成。所述的刚性保护杆16为密封性管体，材料选采用ABS工程塑料。所述的光伏系统每一层设置有3个锚固浮体18，锚固浮体18为扁圆形浮体结构，最大直径为刚性保护杆直径的3倍-6倍，可以保持足够的稳定性。所述的刚性保护杆16与间隔设置的漂浮光伏板阵列和漂浮走道阵列采用刚性杆17连接。所述的主浮体2、走道浮体和锚固浮体18采用改性高密度聚乙烯材料制成。所述的所述改性高密度聚乙烯材料由高密度聚氯乙烯、硅烷偶联剂改性高岭土、纳米硫酸钡、二氧化硅、二氧化钛、马来酸酐混合制备而成。
本实施例结构中采用的水上漂浮单元包括，包括光伏板1、主浮体2、支架和卡箍5，主浮体2采用吹塑工艺制成，主浮体2四周设有耳板15，耳板15上设有用以连接走道浮体的通孔16，主浮体2通过通孔16连接走道浮体11以组成光伏阵列。主浮体2和耳板15连接处采用带弧度的过渡结构，用来防止应力集中，提高了同壁厚浮筒总体强度一倍以上。
支架包括框体3和升降系统4，框体3包括至少四根基础杆件组成，升降系统4的数量为两个，主浮体2上设有多个卡槽，基础杆件嵌设于卡槽内，并通过卡箍5固定于主浮体2上，卡箍5由金属材料制成，并且可由单人在不借助工具的情况下安装固定，使施工安装过程更加方便快捷。所述框体3两个平行的基础杆为可伸缩杆，这两根平行基础杆分别包括外杆12和内杆11，外杆12内侧设置有多个弹性凸起14，内杆11外侧设置有与凸起14相配合的多个凹槽13，弹性凸起14与凹槽13配合使伸缩杆长度固定于某一合适的位置。使用时根据光伏板尺寸的不同，可以选择内杆不同的伸缩程度，从而适应不同大小光伏板的安装需求。
升降系统4垂直连接于框体3，光伏板1通过升降系统4连接于框体3，使得光伏板1呈倾斜设置；升降系统4包括支座7、升降气缸8和支撑杆9；光伏板1通过其底部的固定杆6与支座7转动连接，支座7设于升降气缸的顶部，升降气缸8设于支撑杆9的顶部。
作为优选方案，本实施例选择电动升降气缸，设置相应的控制模块与其相连，实现根据太阳光的照射角度自动调节光伏板的朝阳面的目的，从而有效提高光伏利用率。
本发明实施例提供的远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，通过水上漂浮光伏单元阵列和走道阵列的间隔设置，保证了施工和维护的方便，同时四周采用保护杆和锚固浮体的锚固结构，使得整个光伏系统具有更好的稳定性和抗冲击性能，其中单个漂浮单元采用的一体式可调节支架结构，防止了由于浮筒塑料的变形而导致的光伏组件可能受到的损伤。通过在主浮体耳板区域采用带弧度的设计，防止了受环境荷载时而导致的应力集中，并且有利于吹塑成形。通过设置升降系统和可伸缩框体，实现了对光伏组件角度和大小同时调节的需求。通过对浮体材料的改性，提高了浮筒的抗紫外线性能和力学性能，延长了使用寿命。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (9)
1.一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，该锚固结构包括水上漂浮光伏系统，其特征在于：该水上漂浮光伏系统成四方形结构，四周固连有漂浮的刚性固定杆(16)上，刚性固定杆(16)底部固定在锚固在水底的锚固浮体(18)上，水上漂浮光伏系统由漂浮光伏板阵列和漂浮走道阵列间隔设置构成。
2.根据权利要求1所述的一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，其特征在于：漂浮光伏板阵列由水上漂浮光伏单元依次连接而成，每个水上漂浮光伏单元包括主浮体(2)和光伏面板(1)及相应的支架系统构成，每个主浮体(2)四周设置有用于连接的耳板(12)，耳板(12)上设有用于连接的通孔(11)。
3.根据权利要求1所述的一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，其特征在于：漂浮走道阵列由多个走道浮体(15)串联而成，每个走道浮体(15)四周设置有用于连接的耳板(12)，耳板(12)上设有用于连接的通孔(11)。
4.根据权利要求1所述的一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，其特征在于：刚性保护杆(16)采用双杆结构，由相互平行的空心刚性杆中部连接而成。
5.根据权利要求1所述的一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，其特征在于：刚性保护杆(16)为密封性管体，材料选自不锈钢、碳纤维、塑钢、聚酰胺、ABS等工程塑料。
6.根据权利要求1所述的一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，其特征在于：光伏系统每一层设置有多个锚固浮体(18)，锚固浮体(18)为扁圆形浮体结构，可以保持足够的稳定性。
7.根据权利要求6所述的一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，其特征在于：刚性保护杆(16)与间隔设置的漂浮光伏板阵列和漂浮走道阵列采用刚性杆(17)连接。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，其特征在于：主浮体(2)、走道浮体和/或锚固浮体(18)采用改性高密度聚乙烯材料制成。
9.根据权利要求8所述的一种一种远水域水上漂浮光伏系统的锚固结构，其特征在于：所述改性高密度聚乙烯材料由高密度聚氯乙烯、硅烷偶联剂改性高岭土、纳米硫酸钡、二氧化硅、二氧化钛、马来酸酐混合制备而成。
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