CN113120161A - 一种漂浮式光伏发电平台的锚固系统及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种漂浮式光伏发电平台的锚固系统及其施工方法，所述锚固系统包括平行布置的两个浮筒，所述两个浮筒之间通过连接桥相互连接，每个所述浮筒的两端部和远离所述连接桥的一侧均设置有用于连接所述光伏发电平台的连接结构，每个所述浮筒的底部设置有锚固结构；其中，所述连接结构包括转轴和活页铰连接件，所述转轴固定连接在所述浮筒上，所述活页铰连接件套设在所述转轴上并能发生绕所述转轴的转动，所述活页铰连接件连接所述光伏发电平台。本发明锚固系统锚固能力强，能够自动适应水位变化的能力，具有免维护，施工简便等特点。

Description

一种漂浮式光伏发电平台的锚固系统及其施工方法
技术领域
本发明涉及水上光伏发电结构的锚固技术，特别涉及一种便于维护、具有消浪功能的漂浮式光伏发电平台锚固系统及其施工方法。
背景技术
近年来，水上光伏发电凭借其不占用土地面积、发电效率高等优点发展十分迅速。但随着水上光伏发电平台规模不断增加，对平台锚固系统的要求也在不断提高。目前的锚固系统中锚绳数量多，安装繁琐，并且难以保证施工质量，使得锚绳初始长度不一。随着锚固时间增长，不同锚绳中的锚固力差异逐渐变大，使得锚固限位效果差且容易造成锚固力集中，导致锚绳具有较高的破坏失效风险。
目前水上光伏发电平台的锚固系统不能够适应水位变化带来的影响。当水位较低时，锚绳过松导致平台位移过大；当水位较高时，锚绳过紧导致平台受力较大，容易造成平台锚固结构局部损伤。目前多采用人工维护的办法，当水位变化较大时，收放锚绳以使锚绳处于一个适宜的长度，由此产生了大量的锚固成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种应用水上光伏发电平台的锚固系统及其施工方法，本发明锚固系统锚固能力强，能够自动适应水位变化的能力，具有免维护，施工简便等特点。
本发明所采用的技术方案是：一种漂浮式光伏发电平台的锚固系统，所述锚固系统包括平行布置的两个浮筒，所述两个浮筒之间通过连接桥相互连接，每个所述浮筒的两端部和远离所述连接桥的一侧均设置有用于连接所述光伏发电平台的连接结构，每个所述浮筒的底部设置有锚固结构；
其中，所述连接结构包括转轴和活页铰连接件，所述转轴固定连接在所述浮筒上，所述活页铰连接件套设在所述转轴上并能发生绕所述转轴的转动，所述活页铰连接件连接所述光伏发电平台。
进一步地，所述浮筒为圆柱形钢制浮筒，所述浮筒的内部填充有硬质泡沫块。
进一步地，所述连接桥为伸缩杆，能调节所述两个浮筒之间的距离。
进一步地，所述伸缩杆包括内杆和外杆，所述内杆能插入至所述外杆并能相对于所述外杆伸缩；所述内杆和所述外杆上均开设有定位孔，在所述两个浮筒之间的距离确定后，将所述外杆的定位孔与所述内杆的定位孔对准，并采用螺栓穿过所述外杆的定位孔和所述内杆的定位孔对所述外杆和所述内杆进行固定。
进一步地，所述活页铰连接件包括套管和连接板，所述套管套设在所述转轴上，所述连接板上开设有用于连接光伏发电平台的连接孔。
进一步地，采用螺栓连接的方式或绑扎的方式连接所述连接板与所述光伏发电平台。
进一步地，所述锚固结构包括锚绳和锚块，所述锚绳的一端连接在所述浮筒的底部、另一端连接所述锚块。
进一步地，所述浮筒的底部设置有用于连接所述锚绳的吊钩。
本发明所采用的另一技术方案是：一种上述漂浮式光伏发电平台的锚固系统的施工方法，包括以下步骤：
步骤1，将圆浮筒、连接桥和连接结构预制为一体，并将连接桥设定为指定长度并固定；
步骤2，将锚绳的一端与锚块连接，并将锚绳的另一端系泊浮筒，在指定位置抛定锚块；
步骤3，将锚绳与浮筒连接，将连接结构与光伏发电平台连接。
本发明的有益效果是：
一种漂浮式光伏发电平台的锚固系统，在保证锚固效果的同时减少了漂浮式光伏平台所需布设的锚绳数量，减少了施工量，可适应水位变化，从而免于因水位变化所致的维护，极大降低了维护成本。
因采用双圆柱浮筒组成哑铃型浮体，具备消浪能力，并可根据实际环境的风浪特点调整圆柱浮筒之间的距离，从而达到最佳的消浪效果，以减小光伏平台所受的波浪荷载。
因圆柱浮筒四周设置有铰连接件，使该浮体具备拼装扩展能力，对于不同规模的漂浮式光伏平台可灵活提供不同的锚固能力，使锚固更加经济，并增强锚固可靠性。
附图说明
图1：本发明漂浮式光伏发电平台的锚固系统的结构示意图；
附图标注：
1——浮筒； 2——连接桥；
3——活页铰连接件； 4——锚绳；
5——锚块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1所示，一种漂浮式光伏发电平台的锚固系统，所述锚固系统包括浮筒1、连接桥2、接件结构、锚固结构构成。
所述浮筒1设置有两个，平行布置。所述浮筒1为圆柱形钢制薄壁浮筒，采用防腐处理后的钢材作为浮筒1外壳，并在内部填充满硬质泡沫块。所述两个浮筒1之间通过连接桥2相互连接，每个所述浮筒1的两端部和远离所述连接桥2的一侧均设置有用于连接所述光伏发电平台的连接结构，每个所述浮筒1的底部设置有锚固结构并焊接有用于连接所述锚固结构的锚绳4的吊钩。
所述连接桥2设置有两对。每对所述连接桥2均为伸缩杆，能调节所述两个浮筒1之间的距离。所述伸缩杆包括内杆和外杆，所述内杆和所述外杆均为防腐处理后的钢制方管，所述外杆的内径等于所述内杆的外径，使所述内杆能插入至所述外杆并能相对于所述外杆伸缩。所述内杆和所述外杆分别与所述两个浮筒1焊接为一体。所述内杆和所述外杆上均开设有定位孔，所有定位孔孔径相同，在所述两个浮筒1之间的距离确定后，将所述外杆的定位孔与所述内杆的定位孔对准，并采用螺栓穿过所述外杆的定位孔和所述内杆的定位孔对所述外杆和所述内杆进行固定，每对所述连接桥2通过两孔的螺栓进行固定。
所述连接结构包括转轴和活页铰连接件3。所述转轴为防腐钢圆管，焊接在所述浮筒1上作为所述活页铰连接件3的旋转轴，其中，位于所述浮筒1侧面的钢圆管长度应小于所述浮筒1的长度、位于所述浮筒1端部的钢圆管长度应略小于所述浮筒1的直径。所述活页铰连接件3包括套管和连接板，所述套管和所述连接板由尼龙材料一体热塑制成；所述套管内径略大于所述转轴外径，能套设在所述转轴上并能发生绕所述转轴的转动，所述连接板上开设有2-3个连接孔，以提供螺栓连接或绑扎位置，可以用于扩展连接以及栓接所述光伏发电平台。
所述锚固结构包括锚绳4和锚块5。所述锚绳4为不锈钢钢丝绳锚绳4，长度视应用场地条件并计算设定，所述锚绳4的一端连接在所述浮筒1的底部、另一端连接所述锚块5，所述锚块5为混凝土锚块，与所述锚绳4相接，提供重力锚定。
通过所述活页铰连接件3的转动，配合所述锚绳4，从而允许所述浮筒1的上下浮动，同时，整个浮筒1和连接桥2组成的整体结构相比于所述光伏发电平台所用的光伏浮箱强度高，防止水位升高后被拉坏，也就是说，由原本在水底处锚固光伏浮箱变成为在浮筒1处锚固光伏浮箱，从而使得本发明锚固系统具有能够自动适应水位变化的能力。此外，实际上所述光伏发电平台所用的光伏浮箱由于尺寸较小且结构强度较低，在高水位时会被拉到水里甚至被破坏，因此需要在雨季人工放开锚绳，让锚绳有更大的裕量，但是一来人力成本高，二来会造成平台水平移动过大的问题，而本发明锚固系统会改善上述锚固效果不佳的缺点，并且无需人工放锚绳。
本实施例中：浮筒1长3.5m，直径0.9m，钢壁厚为3mm，内部填充硬质泡沫塑料，位于侧壁上的转轴直径为0.1m，长为3m，两侧及中间通过立柱支撑，中间设置两根立柱使侧壁转轴等分为三段，立柱高0.2m，直径为0.1m，整体居中布置，位于端部的转轴直径为0.1m，长为0.75m，两侧设置立柱支撑，立柱高0.2m，直径为0.1m，同样居中布置；连接桥2的外杆侧长1m，高0.2m，宽0.12m，壁厚为3mm，内杆侧长1m，高0.194m，宽0.114m，开孔直径为0.05m，间隔为0.2m。活页铰连接件3为尼龙热塑制品，厚度为50mm，套管部分的内径为0.1m，长0.65m，连接板部分与套管等长，宽0.4m，开孔直径为0.1m，位于浮筒1侧面的连接板均匀开三孔，位于浮筒1端部的连接板均匀开两孔。锚绳4长度视水深而定，使锚绳4中的拉力随水位变化介于0.6t～1t；锚块5自重1.2t。
上述项所述漂浮式光伏发电平台的锚固系统的施工方法，如下：
步骤1，将圆浮筒1、连接桥2和连接结构预制为一体，并将连接桥2设定为指定长度，使用螺栓固定；
步骤2，将锚绳4的一端与锚块5连接，并将锚绳4的另一端系泊浮筒1，在指定位置抛定锚块5；
步骤3，将锚绳4与浮筒1连接，通过钢丝绳与光伏发电平台连接。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种漂浮式光伏发电平台的锚固系统，其特征在于，所述锚固系统包括平行布置的两个浮筒(1)，所述两个浮筒(1)之间通过连接桥(2)相互连接，每个所述浮筒(1)的两端部和远离所述连接桥(2)的一侧均设置有用于连接所述光伏发电平台的连接结构，每个所述浮筒(1)的底部设置有锚固结构；
其中，所述连接结构包括转轴和活页铰连接件(3)，所述转轴固定连接在所述浮筒(1)上，所述活页铰连接件(3)套设在所述转轴上并能发生绕所述转轴的转动，所述活页铰连接件(3)连接所述光伏发电平台。
2.根据权利要求1所述的漂浮式光伏发电平台的锚固系统，其特征在于，所述浮筒(1)为圆柱形钢制浮筒(1)，所述浮筒(1)的内部填充有硬质泡沫块。
3.根据权利要求1所述的漂浮式光伏发电平台的锚固系统，其特征在于，所述连接桥(2)为伸缩杆，能调节所述两个浮筒(1)之间的距离。
4.根据权利要求3所述的漂浮式光伏发电平台的锚固系统，其特征在于，所述伸缩杆包括内杆和外杆，所述内杆能插入至所述外杆并能相对于所述外杆伸缩；所述内杆和所述外杆上均开设有定位孔，在所述两个浮筒(1)之间的距离确定后，将所述外杆的定位孔与所述内杆的定位孔对准，并采用螺栓穿过所述外杆的定位孔和所述内杆的定位孔对所述外杆和所述内杆进行固定。
5.根据权利要求1所述的漂浮式光伏发电平台的锚固系统，其特征在于，所述活页铰连接件(3)包括套管和连接板，所述套管套设在所述转轴上，所述连接板上开设有用于连接光伏发电平台的连接孔。
6.根据权利要求5所述的漂浮式光伏发电平台的锚固系统，其特征在于，采用螺栓连接的方式或绑扎的方式连接所述连接板与所述光伏发电平台。
7.根据权利要求1所述的漂浮式光伏发电平台的锚固系统，其特征在于，所述锚固结构包括锚绳(4)和锚块(5)，所述锚绳(4)的一端连接在所述浮筒(1)的底部、另一端连接所述锚块(5)。
8.根据权利要求7所述的漂浮式光伏发电平台的锚固系统，其特征在于，所述浮筒(1)的底部设置有用于连接所述锚绳(4)的吊钩。
9.一种基于上述权利要求1至8任一项所述漂浮式光伏发电平台的锚固系统的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将圆浮筒(1)、连接桥(2)和连接结构预制为一体，并将连接桥(2)设定为指定长度并固定；
步骤2，将锚绳(4)的一端与锚块(5)连接，并将锚绳(4)的另一端系泊浮筒(1)，在指定位置抛定锚块(5)；
步骤3，将锚绳(4)与浮筒(1)连接，将连接结构与光伏发电平台连接。
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