CN110979580A - 一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,涉及太阳能光伏发电技术领域。本发明包括浮体和倾斜水室;浮体内开设有倾斜水室;浮体内开设有排水室;排水室内固定有水泵;若干个储水分室沿着浮体周侧逐一排列;两个储水分室之间均开设有贯穿孔;倾斜水室中的最小储水分室中设有入水口;每个储水分室中均设有出水口;每个储水分室均通过出水口均连通至浮体底部的排水室;每个出水口均设置有一个电磁阀A。本发明通过浮体给光伏组件提供浮力、倾斜水室调节储水分室中的水量,使得浮体的重力进行偏转和变化,来控制浮体上光伏组件的面板朝向;具有达到光伏组件面板跟随者太阳的位置变化进行同步跟随并始终朝向太阳的优点。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光伏发电技术领域,特别是涉及一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体。
背景技术
目前的水面光伏电站可分为桩基固定式和水面漂浮式;由于漂浮式光伏组件与水面更近、水冷效果优势明显、适应水面高度变化强等优点,使得水面漂浮式的光伏电站应用相对广泛。
水上漂浮式光伏电站的组成部分主要为光伏组件面板、汇流箱、逆变设备、变压器、集电线路、聚乙烯浮体架台等。中国专利《一种水面漂浮光伏发电用太阳能跟踪器及其实现方法》,公开号为:CN105227103A;该发明公开了一种水面漂浮光伏发电用太阳能跟踪器,包括设置在水面上的若干个漂浮式光伏阵列,所述漂浮式光伏阵列上固定有光伏组件,每个漂浮式光伏阵列的侧边均布置有调节水箱,所述调节水箱连接有水泵,水泵连接控制器;本发明通过水泵调节的调节水箱内水量改变重力或浮力,调节水箱带动水面浮式光伏阵列运动,达到控制光伏组件平面与水平面夹角的目的,使光伏组件可实时跟踪太阳高度角或太阳时角。克服以往太阳能跟踪器使用电动机械和传动机构带来的成本、维护等问题。
上述专利以及现有技术中,对光伏组件的方向调节,均是进行单一方向的进行调节;对于上午和下午的阳光,所需光伏组件的仰角设置较大,中午时所需光伏组件的仰角接近于零,然后又需要使得光伏组件跟随太阳的转动进行单一方向的转动;故跟随太阳需要调节转动角度的同时还需要调节仰角。而目前的水面漂浮式光伏组件仅仅通过调节水箱内水量改变重力或浮力所调节的转动方向还不够。
本发明的一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,放置于水上漂浮式光伏阵列浮体支架内侧,通过浮体给光伏组件提供浮力、倾斜水室调节储水分室中的水量,使得浮体的重力进行偏转和变化,来控制浮体上光伏组件的面板朝向;即可达到光伏组件面板跟随者太阳的位置变化进行同步跟随并始终朝向太阳的优点,其中,由于浮体的重力进行变化,从而进行相应的倾斜,并朝向太阳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,通过浮体给光伏组件提供浮力、倾斜水室调节储水分室中的水量,使得浮体的重力进行偏转和变化,来控制浮体上光伏组件的面板朝向;具有达到光伏组件面板跟随者太阳的位置变化进行同步跟随并始终朝向太阳的优点,其中,由于浮体的重力进行变化,从而进行相应的倾斜,并朝向太阳。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,包括浮体和倾斜水室;所述浮体内部中心处开设有倾斜水室;所述浮体内底部开设有排水室;所述排水室内固定安装有水泵;所述倾斜水室由若干个体积从小到大的储水分室组成;若干个所述储水分室沿着浮体周侧逐一排列;每相邻的两个所述储水分室之间均开设有贯穿孔;所述倾斜水室中的最小储水分室中设有入水口;每个所述储水分室中均设有出水口;每个所述储水分室均通过出水口均连通至浮体底部的排水室;每个所述出水口均设置有一个电磁阀A;
所述浮体作用是,给予光伏组件提供浮力;其中,所述浮体没有储水时,可以将浮体上表面保持水平或者将倾斜角度设置为最佳的倾斜状态;
当浮体内无储水且上表面保持水平时,太阳的高度较低时,则需要设置有配重块进行相应的辅助调节方位,以及根据季节的不同,所需设置的配重块的重量也可以进行微调;使得通过调节储水分室中的水量,使得浮体的重力进行偏转和变化,来控制浮体上光伏组件的面板朝向;具有达到光伏组件面板跟随者太阳的位置变化进行同步跟随并始终朝向太阳的优点;
当浮体内无储水且上表面保持最佳的倾斜状态时,则无需设置配重块,若还需进行微调,也只需配置体积更小、重量更轻的配重块,此处的微调指的是,根据根据季节的不同,太阳的高度也会有所变化,而所需配置的体积更小、重量更轻的配重块;
通过控制入水口处的电磁阀B的闭合或者打开,即可控制蓄水池流入倾斜水室中的储水分室,由于贯穿孔位于隔板的上部且偏向于内侧,即倾斜水室中的储水分室被灌满的顺序是,由最小的储水分室逐一向稍大一点的储水分室,且是先流入最小的储水分室,再灌满最小的储水分室,然后再流入下一个储水分室;即可达到浮体的上表面跟随者太阳的位置变化进行同步跟随并始终朝向太阳的优点。
进一步地,所述倾斜水室的俯视视角为牛角结构;所述倾斜水室中每相邻的两个储水分室由隔板隔开;所述隔板上部开设有贯穿孔;所述隔板和贯穿孔,以及贯穿孔的位置使得先流入最小的储水分室,再灌满最小的储水分室,然后再流入下一个储水分室的作用。
进一步地,所述浮体上表面固定安装有光伏组件。
进一步地,所述浮体为半球体结构;所述入水口设置有电磁阀B;所述入水口通过软管A或者波纹管连接有位于高处的蓄水池;所述水泵通过软管B或者波纹管将排水室内的水抽入蓄水池中;所述软管A或者波纹管的作用,当浮体的倾角变化时,选择水管中软管A或者波纹管对浮体位置、倾斜度的影响很低,几乎可以忽略不计。
进一步地,所述电磁阀A和电磁阀B均与微处理器电性连接;所述微处理器分别控制若干个电磁阀A和一个电磁阀B的闭合状态或者打开状态。
进一步地,所述浮体内部固定安装有配重块。
进一步地,所述浮体底部开设有限位槽;所述限位槽内间隙配合一个限位杆;所述限位杆固定在用于水上漂浮式光伏阵列浮体支架上;具有限定倾斜角度和保护设备组件等优点。
进一步地,所述限位槽为球形空腔结构;所述限位杆为杆端球结构;所述限位杆底部固定有十字型底座。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明通过浮体给光伏组件提供浮力、倾斜水室调节储水分室中的水量,使得浮体的重力进行偏转和变化,来控制浮体上光伏组件的面板朝向;具有达到光伏组件面板跟随者太阳的位置变化进行同步跟随并始终朝向太阳的优点。
2、本发明仅需通过控制入水口处的电磁阀B的闭合或者打开,即可控制蓄水池流入倾斜水室中的储水分室,由于贯穿孔位于隔板的上部且偏向于内侧,即倾斜水室中的储水分室被灌满的顺序是,由最小的储水分室逐一向稍大一点的储水分室,且是先流入最小的储水分室,再灌满最小的储水分室,然后再流入下一个储水分室;具有朝向角度最佳,与太阳的照射角度相对更加适宜,一个周期内控制所需的电量仅为控制电磁阀A、电磁阀B的电量,以及水泵的电量,由于周期为一天,相对流入入水口的流速需求很慢,故蓄水池与浮体的相对高度差也很低,故水泵的所需功率也很低;即达到控制浮体上光伏组件的面板朝向所需的电量也很少,具有消耗电量很低的优点。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体的结构示意图;
图2为浮体和倾斜水室的内部结构俯视图;
图3为浮体和倾斜水室的内部结构示意图;
图4为浮体和倾斜水室的内部结构透视图;
图5为浮体和倾斜水室的内部结构侧视图;
图6为浮体与蓄水池的高度位置示意图;
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1-浮体,2-倾斜水室,3-配重块,4-光伏组件,5-软管A,6-软管B,101-限位槽,102-限位杆,103-十字型底座,104-排水室,105-水泵,201-储水分室,202-贯穿孔,203-入水口,204-出水口,205-蓄水池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-6所示,本发明为一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,包括浮体1和倾斜水室2;浮体1内部中心处开设有倾斜水室2;浮体1内底部开设有排水室104;排水室104内固定安装有水泵105;倾斜水室2由若干个体积从小到大的储水分室201组成;若干个储水分室沿着浮体1周侧逐一排列;每相邻的两个储水分室之间均开设有贯穿孔202;倾斜水室2中的最小储水分室201中设有入水口203;每个储水分室201中均设有出水口204;每个储水分室201均通过出水口204均连通至浮体1底部的排水室104;每个出水口204均设置有一个电磁阀A;
浮体1作用是,给予光伏组件4提供浮力;其中,浮体1没有储水时,可以将浮体1上表面保持水平或者将倾斜角度设置为最佳的倾斜状态;
当浮体1内无储水且上表面保持水平时,太阳的高度较低时,则需要设置有配重块3进行相应的辅助调节方位,以及根据季节的不同,所需设置的配重块3的重量也可以进行微调;使得通过调节储水分室201中的水量,使得浮体1的重力进行偏转和变化,来控制浮体1上光伏组件4的面板朝向;具有达到光伏组件4面板跟随者太阳的位置变化进行同步跟随并始终朝向太阳的优点;
当浮体1内无储水且上表面保持最佳的倾斜状态时,则无需设置配重块3,若还需进行微调,也只需配置体积更小、重量更轻的配重块3,此处的微调指的是,根据根据季节的不同,太阳的高度也会有所变化,而所需配置的体积更小、重量更轻的配重块3;
通过控制入水口处的电磁阀B的闭合或者打开,即可控制蓄水池流入倾斜水室中的储水分室,由于贯穿孔位于隔板的上部且偏向于内侧,即倾斜水室中的储水分室被灌满的顺序是,由最小的储水分室逐一向稍大一点的储水分室,且是先流入最小的储水分室,再灌满最小的储水分室,然后再流入下一个储水分室;即可达到浮体1的上表面跟随者太阳的位置变化进行同步跟随并始终朝向太阳的优点。
优选地,倾斜水室2的俯视视角为牛角结构;倾斜水室2中每相邻的两个储水分室201由隔板208隔开;隔板208上部开设有贯穿孔202;隔板208和贯穿孔202,以及贯穿孔202的位置使得先流入最小的储水分室,再灌满最小的储水分室,然后再流入下一个储水分室的作用。
优选地,浮体1上表面固定安装有光伏组件4。
优选地,浮体1为半球体结构;入水口203设置有电磁阀B;入水口203通过软管A或者波纹管连接有位于高处的蓄水池205;水泵105通过软管B或者波纹管将排水室104内的水抽入蓄水池205中;软管A或者波纹管的作用,当浮体1的倾角变化时,选择水管中软管A或者波纹管对浮体1位置、倾斜度的影响很低,几乎可以忽略不计。
优选地,电磁阀A和电磁阀B均与微处理器电性连接;微处理器分别控制若干个电磁阀A和一个电磁阀B的闭合状态或者打开状态。
优选地,浮体1内部固定安装有配重块3。
优选地,浮体1底部开设有限位槽101;限位槽101内间隙配合一个限位杆102;限位杆102固定在用于水上漂浮式光伏阵列浮体支架上;具有限定倾斜角度和保护设备组件等优点。
优选地,限位槽101为球形空腔结构;限位杆102为杆端球结构;限位杆102底部固定有十字型底座103。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,其特征在于:包括浮体(1)和倾斜水室(2);
所述浮体(1)内部中心处开设有倾斜水室(2);所述浮体(1)内底部开设有排水室(104);所述排水室(104)内固定安装有水泵(105);
所述倾斜水室(2)由若干个体积从小到大的储水分室(201)组成;若干个所述储水分室沿着浮体(1)周侧逐一排列;每相邻的两个所述储水分室之间均开设有贯穿孔(202);
所述倾斜水室(2)中的最小储水分室(201)中设有入水口(203);每个所述储水分室(201)中均设有出水口(204);每个所述储水分室(201)均通过出水口(204)均连通至浮体(1)底部的排水室(104);每个所述出水口(204)均设置有一个电磁阀A。
2.根据权利要求1所述的一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,其特征在于,所述倾斜水室(2)的俯视视角为牛角结构;所述倾斜水室(2)中每相邻的两个储水分室(201)由隔板(208)隔开;所述隔板(208)上部开设有贯穿孔(202)。
3.根据权利要求1所述的一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,其特征在于,所述浮体(1)上表面固定安装有光伏组件(4)。
4.根据权利要求1所述的一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,其特征在于,所述浮体(1)为半球体结构;所述入水口(203)设置有电磁阀B;所述入水口(203)通过软管A或者波纹管连接有位于高处的蓄水池(205);所述水泵(105)通过软管B或者波纹管将排水室(104)内的水抽入蓄水池(205)中。
5.根据权利要求4所述的一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,其特征在于,所述电磁阀A和电磁阀B均与微处理器电性连接;所述微处理器分别控制若干个电磁阀A和一个电磁阀B的闭合状态或者打开状态。
6.如权利要求1-5任意一项所述的一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,其特征在于,所述浮体(1)内部固定安装有配重块(3)。
7.根据权利要求6所述的一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,其特征在于,所述浮体(1)底部开设有限位槽(101);所述限位槽(101)内间隙配合一个限位杆(102);所述限位杆(102)固定在用于水上漂浮式光伏阵列浮体支架上。
8.根据权利要求7所述的一种用于水上漂浮式的光伏组件的倾斜浮体,其特征在于,所述限位槽(101)为球形空腔结构;所述限位杆(102)为杆端球结构;所述限位杆(102)底部固定有十字型底座(103)。
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