CN113148041B - 一种涉水环境配电网光伏系统及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种涉水环境配电网光伏系统及其安装方法，包括：主架组件，由多组平行间隔设置的安装架组成，所述安装架由可相对滑动的第一轨道和第二轨道拼接组成，所述第一轨道和第二轨道外侧侧壁均匀设有安装卡爪；光伏安装座，所述光伏安装座均匀布设于多组平行间隔设置的安装架之间，光伏安装座两端通过安装卡爪分别与临近的第一轨道和第二轨道外侧侧壁卡接安装；光伏板，安装于光伏安装座上。利用主架组件中的可相对滑动的第一轨道和第二轨道进行阵列的展开，使得各组第一轨道和第二轨道相互错位，从而展开阵列，将其上的各组光伏安装座暴露在外便于操作者驾驶水上机动设备进入阵列间隙进行更换和维修等操作。

Description

一种涉水环境配电网光伏系统及其安装方法

技术领域

本发明应用于涉水光伏领域，具体是一种涉水环境配电网光伏系统及其安装方法。

背景技术

光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。大多光伏系统安装于大面积的未利用地例如沙漠、戈壁或水上区域，现有的水上区域使用的光伏系统大多为在浮体上安装光伏板，再将各组浮体相互连接组成阵列状置于水面进行工作；传统晶硅电池寿命一般可达到25年，然而现有的一些新型高性能光伏板电池寿命不长，例如钙钛矿光伏板使用寿命为1000小时，因此采用这类新型高性能光伏板需要在一定时间内进行维修更换，而现有的这些阵列式光伏系统拆装难度较高，无法便捷快速的进行光伏板的拆装更换和维修，尤其是位于阵列式光伏系统靠近中央的光伏板，必须将位于外侧的光伏板全部拆除才可进入阵列中央进行更换和维修，整个过程较为繁琐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有水上光伏技术的不足，提供一种涉水环境配电网光伏系统及其安装方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种涉水环境配电网光伏系统，包括：

主架组件，由多组平行间隔设置的安装架组成，所述安装架由可相对滑动的第一轨道和第二轨道拼接组成，所述第一轨道和第二轨道外侧侧壁均匀设有安装卡爪；

光伏安装座，用于安装光伏设备并使其漂浮于水面，光伏安装座两端与所述安装卡爪对应开设有卡槽，所述光伏安装座均匀布设于多组平行间隔设置的安装架之间，光伏安装座两端通过安装卡爪分别与临近的第一轨道和第二轨道外侧侧壁卡接安装；

光伏板，安装于光伏安装座上。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述主架组件中的平行间隔设置的安装架通过光伏安装座相连接，所述第一轨道拼接侧边缘向内折弯，所述第二轨道拼接侧边缘对应第一轨道拼接侧边缘向外折弯，所述第一轨道和第二轨道拼接侧边缘交错滑动拼接连接，所述第一轨道内腔对应第二轨道拼接侧边缘的向外折弯均匀设有转动轮，所述转动轮将第二轨道拼接侧边缘的向外折弯抵接于第一轨道拼接侧边缘的向内折弯的内侧壁，所述第一轨道相对第二轨道滑动时转动轮转动，所述第一轨道和第二轨道内腔分别对应设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板固定于第一轨道内腔一端，所述第二挡板固定于第二轨道内腔另一端，所述第一轨道和第二轨道端头均开设有拖拽孔。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述第一挡板和第二挡板的安装位置分别距离第一轨道和第二轨道端口的距离大于一米，所述第一轨道和第二轨道相对张开滑动时第一挡板和第二挡板的距离逐渐缩小直至接触抵接。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述光伏安装座包括：

一对浮体，对称设置，用于使光伏安装座漂浮于水面；

连接架，两端分别与浮体固定连接，该连接架上均匀贯穿设有多组通孔，且其截面为栅格状，所述通孔内均垂直贯穿有弹性金属板，所述弹性金属板上端均向相同方向折弯，其下端垂直贯穿通孔并外露于通孔外侧，且弹性金属板与通孔内侧壁固定连接；

光伏板固定组件，对称安装于浮体上，用于对光伏板进行固定限位将光伏板按压固定于弹性金属板折弯端表面。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述光伏板固定组件对称安装于浮体顶部，其包括按压件和承压块，所述按压件包括安装臂，所述安装臂一端固定于浮体表面，另一端设有螺杆，所述螺杆上螺纹连接有螺块，螺块旋转可相对螺杆上下移动，该螺块下端通过弹性件连接有定位块，所述承压块为弹性结构，且其自然高度小于弹性金属板折弯端的自然高度。

一种涉水环境配电网光伏系统安装方法，包括如下步骤：

安装光伏板，将光伏板放置于光伏安装座的弹性金属板折弯端顶部，使得光伏板两侧遮盖住承压块，转动按压件的螺块使其推动下方弹性件和定位块向下移动，定位块抵接于光伏板表面后推动其向下直至与承压块，过程中弹性金属板折弯端继续折弯并贴附于光伏板下表面；

运输光伏安装座，将装载有光伏板的光伏安装座投入水中，并利用船只拖动至所需安装位置；

拼接光伏安装座与主架组件，将第一个安装架移动靠近漂浮于水面的光伏安装座，将各组光伏安装座的卡槽对应第一个安装架两侧的安装卡爪进行卡接，再将第二个安装架移动靠近完成光伏安装座卡接的第一个安装架，将第二个安装架一侧的安装卡爪对应第一个安装架一侧已安装的光伏安装座上的卡槽进行卡接从而连接第一个和第二个安装架，再将第二个安装架另一侧的安装卡爪卡接上光伏安装座，以此依序进行安装架的平行间隔安装。

一种涉水环境配电网光伏系统光伏板更换方法，包括如下步骤：

S1，利用两艘水上可移动载具分别绑接主架组件一侧未展开的安装架的第一轨道和第二轨道相远离的两端；

S2，两艘水上可移动载具以相背离方向移动，拉动被绑接的第一轨道和第二轨道相对滑动移动分离；

S3，第一挡板和第二挡板相互靠近至接触时两艘水上可移动载具停止移动完成该安装架的展开；

S4，重复步骤S1-S3，对各组安装架的第一轨道和第二轨道依序展开；

S5，利用水上可移动载具进入展开后的各组第一轨道和第二轨道间的间隙，对每组光伏安装座上的光伏板进行更换。

本发明采用以上技术方案，具有以下有益效果：

1.本发明通过设置多组平行间隔设置的安装架组成的主架组件，利用主架组件中的可相对滑动的第一轨道和第二轨道进行阵列的展开，使得各组第一轨道和第二轨道相互错位，从而展开阵列，将其上的各组光伏安装座暴露在外便于操作者驾驶水上机动设备进入阵列间隙进行更换和维修等操作。

2.本发明通过设置光伏安装座使得装置能够对光伏板进行有效稳定的安装夹持，且在使用和运输过程中能够对光伏板起到较好的减震保护效果，同时便于快拆达到将光伏板快速卸下进行更换或维修的操作。

3.本发明通过设置弹性金属板，通过将弹性金属板一端折弯与光伏板接触，另一端直接与水接触，形成导热机构达到散热目的，解决了现有光伏板温度过高时工作效率受到影响的问题。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：

图1为本发明结构俯视图；

图2为本发明安装架内部结构侧视图；

图3为本发明安装架内部结构示意简图；

图4为本发明安装卡爪结构示意图；

图5为本发明运输光伏安装座结构示意图；

图6为本发明运输光伏安装座结构俯视图；

图7为本发明连接架结构俯视图；

图8为本发明弹性金属板结构安装俯视图；

图9为本发明光伏板更换过程中设备展开示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种涉水环境配电网光伏系统，包括：

如图1-2所示，主架组件，由多组平行间隔设置的安装架1组成，所述安装架1由可相对滑动的第一轨道11和第二轨道12拼接组成，所述第一轨道11和第二轨道12外侧侧壁均匀设有安装卡爪13，安装卡爪13结构如图4所示；所述主架组件中的平行间隔设置的安装架1通过光伏安装座2相连接，所述第一轨道11拼接侧边缘向内折弯，所述第二轨道12拼接侧边缘对应第一轨道11拼接侧边缘向外折弯，所述第一轨道11和第二轨道12拼接侧边缘交错滑动拼接连接，所述第一轨道11内腔对应第二轨道12拼接侧边缘的向外折弯均匀设有转动轮113，所述转动轮113将第二轨道12拼接侧边缘的向外折弯抵接于第一轨道11拼接侧边缘的向内折弯的内侧壁，所述第一轨道11相对第二轨道12滑动时转动轮113转动，所述第一轨道11和第二轨道12内腔分别对应设有第一挡板14和第二挡板15，所述第一挡板14固定于第一轨道11内腔一端，所述第二挡板15固定于第二轨道12内腔另一端，所述第一轨道11和第二轨道12端头均开设有拖拽孔(图中未示出)。如图3所示，所述第一挡板14和第二挡板15的安装位置分别距离第一轨道11和第二轨道12端口的距离大于一米，所述第一轨道11和第二轨道12相对张开滑动时第一挡板14和第二挡板15的距离逐渐缩小直至接触抵接。其中第一轨道11和第二轨道12上对应设有螺纹抵块用于控制二者滑动后进行固定，有效防止轨道意外的相对滑动。通过设置多组平行间隔设置的安装架组成的主架组件，利用主架组件中的可相对滑动的第一轨道和第二轨道进行阵列的展开，使得各组第一轨道和第二轨道相互错位，从而展开阵列，将其上的各组光伏安装座暴露在外便于操作者驾驶水上机动设备进入阵列间隙进行更换和维修等操作。

如图1、5-8所示，光伏安装座2，用于安装光伏设备并使其漂浮于水面，光伏安装座2两端与所述安装卡爪13对应开设有卡槽21，所述光伏安装座2均匀布设于多组平行间隔设置的安装架1之间，光伏安装座2两端通过安装卡爪13分别与临近的第一轨道11和第二轨道12外侧侧壁卡接安装；所述光伏安装座2包括：

一对浮体22，对称设置，用于使光伏安装座2漂浮于水面；

连接架23，两端分别与浮体22固定连接，该连接架23上均匀贯穿设有多组通孔，且其截面为栅格状，所述通孔内均垂直贯穿有弹性金属板24，所述弹性金属板24上端均向相同方向折弯，其下端垂直贯穿通孔并外露于通孔外侧，且弹性金属板24与通孔内侧壁固定连接；

光伏板固定组件25，对称安装于浮体22上，用于对光伏板3进行固定限位将光伏板3按压固定于弹性金属板24折弯端表面。所述光伏板固定组件25对称安装于浮体22顶部，其包括按压件和承压块27，所述按压件包括安装臂28，所述安装臂28一端固定于浮体22表面，另一端设有螺杆29，所述螺杆29上螺纹连接有螺块291，螺块291旋转可相对螺杆29上下移动，该螺块291下端通过弹性件连接有定位块292，所述承压块27为弹性结构，且其自然高度小于弹性金属板24折弯端的自然高度。通过设置弹性金属板，通过将弹性金属板一端折弯与光伏板接触，另一端直接与水接触，形成导热机构达到散热目的，解决了现有光伏板温度过高时工作效率受到影响的问题。

光伏板3，安装于光伏安装座2上。通过设置光伏安装座使得装置能够对光伏板进行有效稳定的安装夹持，且在使用和运输过程中能够对光伏板起到较好的减震保护效果，同时便于快拆达到将光伏板快速卸下进行更换或维修的操作。

一种涉水环境配电网光伏系统安装方法，包括如下步骤：

安装光伏板3，将光伏板3放置于光伏安装座2的弹性金属板24折弯端顶部，使得光伏板3两侧遮盖住承压块27，转动按压件的螺块291使其推动下方弹性件和定位块292向下移动，定位块292抵接于光伏板3表面后推动其向下直至与承压块27，过程中弹性金属板24折弯端继续折弯并贴附于光伏板3下表面；

运输光伏安装座2，将装载有光伏板3的光伏安装座2投入水中，并利用船只拖动至所需安装位置；

拼接光伏安装座2与主架组件，将第一个安装架1移动靠近漂浮于水面的光伏安装座2，将各组光伏安装座2的卡槽21对应第一个安装架1两侧的安装卡爪13进行卡接，再将第二个安装架1移动靠近完成光伏安装座2卡接的第一个安装架1，将第二个安装架1一侧的安装卡爪13对应第一个安装架1一侧已安装的光伏安装座2上的卡槽21进行卡接从而连接第一个和第二个安装架1，再将第二个安装架1另一侧的安装卡爪13卡接上光伏安装座2，以此依序进行安装架1的平行间隔安装。

如图9所示，一种涉水环境配电网光伏系统光伏板更换方法，包括如下步骤：

S1，利用两艘水上可移动载具分别绑接主架组件一侧未展开的安装架1的第一轨道11和第二轨道12相远离的两端；

S2，两艘水上可移动载具以相背离方向移动，拉动被绑接的第一轨道11和第二轨道12相对滑动移动分离；

S3，第一挡板14和第二挡板15相互靠近至接触时两艘水上可移动载具停止移动完成该安装架1的展开；

S4，重复步骤S1-S3，对各组安装架1的第一轨道11和第二轨道12依序展开；

S5，利用水上可移动载具进入展开后的各组第一轨道11和第二轨道12间的间隙，对每组光伏安装座2上的光伏板3进行更换。

以上所述为本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种涉水环境配电网光伏系统，其特征在于，包括：

主架组件，由多组平行间隔设置的安装架组成，所述安装架由可相对滑动的第一轨道和第二轨道拼接组成，所述第一轨道和第二轨道外侧侧壁均匀设有安装卡爪；

光伏安装座，用于安装光伏设备并使其漂浮于水面，光伏安装座两端与所述安装卡爪对应开设有卡槽，所述光伏安装座均匀布设于多组平行间隔设置的安装架之间，光伏安装座两端通过安装卡爪分别与临近的第一轨道和第二轨道外侧侧壁卡接安装；

光伏板，安装于光伏安装座上；

其中，所述主架组件中的平行间隔设置的安装架通过光伏安装座相连接，所述第一轨道拼接侧边缘向内折弯，所述第二轨道拼接侧边缘对应第一轨道拼接侧边缘向外折弯，所述第一轨道和第二轨道拼接侧边缘交错滑动拼接连接，所述第一轨道内腔对应第二轨道拼接侧边缘的向外折弯均匀设有转动轮，所述转动轮将第二轨道拼接侧边缘的向外折弯抵接于第一轨道拼接侧边缘的向内折弯的内侧壁，所述第一轨道相对第二轨道滑动时转动轮转动，所述第一轨道和第二轨道内腔分别对应设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板固定于第一轨道内腔一端，所述第二挡板固定于第二轨道内腔另一端，所述第一轨道和第二轨道端头均开设有拖拽孔；

另外，所述光伏安装座包括：

一对浮体，对称设置，用于使光伏安装座漂浮于水面；

连接架，两端分别与浮体固定连接，该连接架上均匀贯穿设有多组通孔，且其截面为栅格状，所述通孔内均垂直贯穿有弹性金属板，所述弹性金属板上端均向相同方向折弯，其下端垂直贯穿通孔并外露于通孔外侧，且弹性金属板与通孔内侧壁固定连接；

光伏板固定组件，对称安装于浮体上，用于对光伏板进行固定限位将光伏板按压固定于弹性金属板折弯端表面。

2.根据权利要求1所述的一种涉水环境配电网光伏系统，其特征在于：所述第一挡板和第二挡板的安装位置分别距离第一轨道和第二轨道端口的距离大于一米，所述第一轨道和第二轨道相对张开滑动时第一挡板和第二挡板的距离逐渐缩小直至接触抵接。

3.根据权利要求1所述的一种涉水环境配电网光伏系统，其特征在于：所述光伏板固定组件对称安装于浮体顶部，其包括按压件和承压块，所述按压件包括安装臂，所述安装臂一端固定于浮体表面，另一端设有螺杆，所述螺杆上螺纹连接有螺块，螺块旋转可相对螺杆上下移动，该螺块下端通过弹性件连接有定位块，所述承压块为弹性结构，且其自然高度小于弹性金属板折弯端的自然高度。

4.一种如权利要求3所述的涉水环境配电网光伏系统安装方法，其特征在于：包括如下步骤：

安装光伏板，将光伏板放置于光伏安装座的弹性金属板折弯端顶部，使得光伏板两侧遮盖住承压块，转动按压件的螺块使其推动下方弹性件和定位块向下移动，定位块抵接于光伏板表面后推动其向下直至与承压块，过程中弹性金属板折弯端继续折弯并贴附于光伏板下表面；

运输光伏安装座，将装载有光伏板的光伏安装座投入水中，并利用船只拖动至所需安装位置；

拼接光伏安装座与主架组件，将第一个安装架移动靠近漂浮于水面的光伏安装座，将各组光伏安装座的卡槽对应第一个安装架两侧的安装卡爪进行卡接，再将第二个安装架移动靠近完成光伏安装座卡接的第一个安装架，将第二个安装架一侧的安装卡爪对应第一个安装架一侧已安装的光伏安装座上的卡槽进行卡接从而连接第一个和第二个安装架，再将第二个安装架另一侧的安装卡爪卡接上光伏安装座，以此依序进行安装架的平行间隔安装。

5.一种如权利要求3所述的涉水环境配电网光伏系统光伏板更换方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，利用两艘水上可移动载具分别绑接主架组件一侧未展开的安装架的第一轨道和第二轨道相远离的两端；

S2，两艘水上可移动载具以相背离方向移动，拉动被绑接的第一轨道和第二轨道相对滑动移动分离；

S3，第一挡板和第二挡板相互靠近至接触时两艘水上可移动载具停止移动完成该安装架的展开；

S4，重复步骤S1-S3，对各组安装架的第一轨道和第二轨道依序展开；

S5，利用水上可移动载具进入展开后的各组第一轨道和第二轨道间的间隙，对每组光伏安装座上的光伏板进行更换。

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