CN114919708B - 一种漂浮式光伏电站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种漂浮式光伏电站，包括主连接杆，所述主连接杆上间隔固定设置有多个浮体底座，所述中空凹型板的底部固定设置有光伏板，所述中空凹型板的内壁上连通设置有多个热风管，且所述热风管高于光伏板设置，所述导入管依次贯穿外透明反射管和内透明反射管的顶壁；所述操作箱中设置有气囊，且所述气囊在膨胀时能够向下推动挤压板，所述连通管的内部固定设置有加热块。本发明提供了漂浮式光伏电站，在降雪时，能够在雪花落在光伏板之前就将雪花进行加热融化，并有效利用雪水，使其降温凝结成冰后可以对光伏板进行反射，进而提高发电量，并且在加热防积雪的同时，可以对充盈状态的调节水囊进行部分排水，有效避免水结冰后膨胀而损坏调节水囊。

Description

一种漂浮式光伏电站

技术领域

本发明涉及光伏设备技术领域，具体为一种漂浮式光伏电站。

背景技术

光伏电站是一种利用太阳光能，采用诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏电站经常建立在农田区域，需要占用大量土地资源。近年来，人们开发漂浮式光伏电站，在水面建立光伏电站来克服传统光伏电站占用土地资源大的缺点。

现有技术中，公开号为“CN105790684A”的一种水上漂浮式光伏电站组件，水上漂浮式光伏电站组件由多个小模块组成，每个小模块至少包括浮块和浮筒，所述浮筒为马蹄形，用于放置太阳能板；所述浮块与浮筒由连接件连接。本发明提供的水上漂浮式光伏电站组件用于水上光伏发电，结构设计紧凑，便于安装操作，具有良好的力学性能。

但是，其在使用过程中，仍然存在较为明显的缺陷：在冬天时，若出现降雪，则光伏板的表面容易被积雪覆盖，积雪不仅会遮挡光伏板，降低光伏板的发电量，还会损伤光伏板，且人工清理的操作也较为繁琐，上述装置不能有效地解决此问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种漂浮式光伏电站，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种漂浮式光伏电站，包括主连接杆，所述主连接杆上间隔固定设置有多个浮体底座，所述浮体底座上均固定设置有支撑杆，所述支撑杆上固定设置有中空凹型板，所述中空凹型板的底部固定设置有光伏板，所述中空凹型板的内壁上连通设置有多个热风管，且所述热风管高于光伏板设置，所述中空凹型板倾斜向下的一侧连通设置有导入管，所述导入管上设置有第一阀门和第一水泵，所述导入管依次贯穿外透明反射管和内透明反射管的顶壁，且所述内透明反射管设置在外透明反射管的内部，所述内透明反射管上开设有出水孔；

所述浮体底座中固定设置有固定框，所述固定框的底部设置有调节水囊，所述调节水囊的底部分别连通设置有进水管和排水管，所述进水管上设置有第四阀门和第三水泵，所述排水管中设置有泄压阀，所述固定框中活动设置有挤压板，所述挤压板的上方不接触设置有操作箱，所述操作箱中设置有气囊，且所述气囊在膨胀时能够向下推动挤压板，所述气囊通过导流管连通于中空凹型板，多个所述气囊之间连通设置有连通管，所述连通管上设置有气泵，所述连通管的内部固定设置有加热块，所述连通管上连通设置有补气管，所述补气管中设置有单向阀，所述补气管的端部固定设置有防水透气膜。

优选的，纵向的所述浮体底座之间通过次连接杆相连。

优选的，所述内透明反射管的外壁和外透明反射管的内壁之间固定设置有多个定位块。

优选的，所述外透明反射管的底部连通设置有清洗管，所述清洗管上设置有第二水泵，所述清洗管上连通设置有喷淋管，且所述喷淋管用于对光伏板进行清洗。

优选的，所述清洗管的底部连通设置有排放管，所述排放管上设置有第三阀门，所述排放管的底部连通设置有蓄水盒，所述蓄水盒的底部连通设置有底管。

优选的，所述固定框的开口端内壁上固定设置有阻挡块。

优选的，所述操作箱中活动设置有滑板，所述滑板的底部连接设置有弹簧，所述弹簧远离滑板的一端连接于限位块上，所述限位块固定于操作箱的内壁上，所述滑板的底部固定设置有延长杆，所述延长杆的底部固定设置有接触板，所述滑板远离接触板的一侧设置有气囊。

优选的，所述挤压板的上方不接触设置有气缸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在中空凹型板的内壁上连通设置有多个热风管，且热风管高于光伏板设置，因此，当出现降雪时，热风管中能够吹出热风，进而对飘雪及时加热融化，避免积雪落在光伏板上，也就避免了雪花堆积覆盖而导致光电转化效率降低的问题；

2、本发明能够对飘雪融化的雪水进行收集，使得雪水汇集在内透明反射管中，这些雪水在温度降低时会逐渐凝结成冰，而冰块具有反射作用，能够反过来增大光伏板接收的光照强度，进而提高发电量；

3、本发明能够对内透明反射管中的雪水进行再次利用，当冰块融化时，若雪水较为洁净，可用于对光伏板进行冲洗清洁，若雪水中存在杂质，也可以通过排放管将雪水排放，灵活处理，可实现对雪水变废为宝的多次利用；

4、本发明的浮体底座中还设置有调节水囊，在实际使用时，可以根据水面上风浪的大小程度，灵活改变调节水囊内部的蓄水量，进而使得浮体底座更加稳定，但是，当降雪出现时，温度降低会导致调节水囊中的水凝结成冰，而水凝结成冰后体积会增大，因此，为了避免调节水囊被膨胀的冰块撑破，则可以在热风通过气囊中转至热风管的同时，利用气囊的膨胀，将充盈状态的调节水囊进行一定幅度的排水挤压，从而有效保护调节水囊，此时的温度降低，水面也会逐渐凝结结冰，因此排水后也不会影响到浮体底座的稳定性。

本发明提供了漂浮式光伏电站，在降雪天气时，能够在雪花落在光伏板之前就将雪花进行加热融化，并有效利用雪水，使其降温凝结成冰后可以对光伏板进行反射，进而提高发电量，并且在加热防积雪的同时，可以对充盈状态的调节水囊进行部分排水，有效避免水结冰后膨胀而损坏调节水囊。

附图说明

图1为本发明的浮体底座的安装位置俯视示意图；

图2为本发明的浮体底座内部及其相关结构的剖面示意图；

图3为本发明的图2中的A处放大图；

图4为本发明的中空凹型板内部的热风管相对光伏板的位置示意图。

图中：1主连接杆、2浮体底座、3次连接杆、4支撑杆、5中空凹型板、6光伏板、7热风管、8导入管、9第一阀门、10第一水泵、11外透明反射管、12内透明反射管、121出水孔、13定位块、14清洗管、15第二水泵、16喷淋管、17排放管、18第三阀门、19蓄水盒、20底管、21固定框、22调节水囊、23进水管、24排水管、25第四阀门、26第三水泵、27泄压阀、28挤压板、29阻挡块、30操作箱、31滑板、32弹簧、33限位块、34延长杆、35接触板、36气囊、37导流管、38连通管、39气泵、40加热块、41补气管、42单向阀、43防水透气膜、44气缸。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：

实施例一：

一种漂浮式光伏电站，包括主连接杆1，主连接杆1上间隔固定设置有多个浮体底座2，相邻的浮体底座2之间的距离相等，使得整体受力更加均匀，浮体底座2上均固定设置有支撑杆4，支撑杆4上固定设置有中空凹型板5，中空凹型板5的底部固定设置有光伏板6，此处的中空凹型板5具有一定的强度，进而能够对光伏板6进行稳定安装，中空凹型板5的内壁上连通设置有多个热风管7，且热风管7高于光伏板6设置，当出现降雪时，热风管7中能够喷出热风，进而能够在雪花落在光伏板6的表面之前，就将雪花进行加热融化，不仅处理效率更高，还避免了雪花堆积后对光伏板6造成覆盖遮挡，进而影响其发电量的问题，中空凹型板5倾斜向下的一侧连通设置有导入管8，此时，融化的雪花形成雪水，雪水则会沿着中空凹型板5进入到导入管8，导入管8上设置有第一阀门9和第一水泵10，可通过第一阀门9的启闭来控制导入管8的连通与否，导入管8依次贯穿外透明反射管11和内透明反射管12的顶壁，且内透明反射管12设置在外透明反射管11的内部，使得导入管8中流出的雪水最先落到内透明反射管12的内部，当环境温度逐渐降低时，内透明反射管12中的雪水会凝结成冰，形成光反射，进而提高光伏板6接收光照的强度，内透明反射管12上开设有出水孔121，当环境温度逐渐升高，或者是雪水的量越积越多后，多余的雪水会通过出水孔121溢流，溢流的雪水根据其清洁程度，既可以用于对光伏板6进行冲洗清洁，也可以因为杂质较多而直接排放。

浮体底座2中固定设置有固定框21，固定框21的底部设置有调节水囊22，调节水囊22具有良好的伸缩弹性，其内部的储水量可以自由调节，进而能够在水面上出现大风浪时，通过增大蓄水量而维持浮体底座2的稳定，进而有效保护上方的光伏板6，调节水囊22的底部分别连通设置有进水管23和排水管24，进水管23上设置有第四阀门25和第三水泵26，可通过第四阀门25来控制进水管23的连通与否，排水管24中设置有泄压阀27，当排水管24中的水流压力超过预定值时，泄压阀27会自动打开，并且当水流压力减小后，泄压阀27也会自动关闭，固定框21中活动设置有挤压板28，挤压板28能够沿着固定框21的内壁发生上下滑移，为了提高滑动的顺畅性，还可以在固定框21的内壁上增设滑轨，而挤压板28则和滑轨相适应，使其移动更加顺畅，挤压板28的上方不接触设置有操作箱30，操作箱30中设置有气囊36，气囊36的内部可以储存气体，且具有良好的伸缩弹性，气囊36在膨胀时能够向下推动挤压板28，若此时的调节水囊22处于完全充盈的状态，则下压的挤压板28会将调节水囊22中的水挤出一部分，避免水凝结成冰体积增大，对调节水囊22和固定框21造成损伤，与此同时，因为温度降低后，水面也会逐渐凝结成冰，使得水流的速度减慢，因此调节水囊22在排出部分水之后也不会影响到浮体底座2的稳定性，气囊36通过导流管37连通于中空凹型板5，用于气体的流通，多个气囊36之间连通设置有连通管38，连通管38上设置有气泵39，连通管38的内部固定设置有加热块40，当加热块40启动后，能够对连通管38中的气体进行加热，使得最终从热风管7吹出的是热风，连通管38上连通设置有补气管41，补气管41中设置有单向阀42，单向阀42的设置使得外部气体只能通过补气管41进入到连通管38，而不能逆流，补气管41的端部固定设置有防水透气膜43，防水透气膜43的设置可以避免雨雪等落入到补气管41中，进而避免加热块40接触雨雪而损坏。

实施例二：

一种漂浮式光伏电站，包括主连接杆1，主连接杆1上间隔固定设置有多个浮体底座2，相邻的浮体底座2之间的距离相等，使得整体受力更加均匀，纵向的浮体底座2之间通过次连接杆3相连，由此，主连接杆1和次连接杆3能够将浮体底座2进行多方固定，使得浮体底座2的安装更加稳定，浮体底座2上均固定设置有支撑杆4，支撑杆4上固定设置有中空凹型板5，中空凹型板5的底部固定设置有光伏板6，此处的中空凹型板5具有一定的强度，进而能够对光伏板6进行稳定安装，中空凹型板5的内壁上连通设置有多个热风管7，且热风管7高于光伏板6设置，当出现降雪时，热风管7中能够喷出热风，进而能够在雪花落在光伏板6的表面之前，就将雪花进行加热融化，不仅处理效率更高，还避免了雪花堆积后对光伏板6造成覆盖遮挡，进而影响其发电量的问题，中空凹型板5倾斜向下的一侧连通设置有导入管8，此时，融化的雪花形成雪水，雪水则会沿着中空凹型板5进入到导入管8，导入管8上设置有第一阀门9和第一水泵10，可通过第一阀门9的启闭来控制导入管8的连通与否，导入管8依次贯穿外透明反射管11和内透明反射管12的顶壁，且内透明反射管12设置在外透明反射管11的内部，使得导入管8中流出的雪水最先落到内透明反射管12的内部，当环境温度逐渐降低时，内透明反射管12中的雪水会凝结成冰，形成光反射，进而提高光伏板6接收光照的强度，内透明反射管12上开设有出水孔121，当环境温度逐渐升高，或者是雪水的量越积越多后，多余的雪水会通过出水孔121溢流，溢流的雪水根据其清洁程度，既可以用于对光伏板6进行冲洗清洁，也可以因为杂质较多而直接排放，内透明反射管12的外壁和外透明反射管11的内壁之间固定设置有多个定位块13，定位块13的设置使得内透明反射管12的安装更加稳定，而且，从出水孔121溢流出的雪水能够通过定位块13和外透明反射管11的间隙，不会影响到装置的使用。

浮体底座2中固定设置有固定框21，固定框21的底部设置有调节水囊22，调节水囊22具有良好的伸缩弹性，其内部的储水量可以自由调节，进而能够在水面上出现大风浪时，通过增大蓄水量而维持浮体底座2的稳定，进而有效保护上方的光伏板6，调节水囊22的底部分别连通设置有进水管23和排水管24，进水管23上设置有第四阀门25和第三水泵26，可通过第四阀门25来控制进水管23的连通与否，排水管24中设置有泄压阀27，当排水管24中的水流压力超过预定值时，泄压阀27会自动打开，并且当水流压力减小后，泄压阀27也会自动关闭，固定框21中活动设置有挤压板28，挤压板28能够沿着固定框21的内壁发生上下滑移，为了提高滑动的顺畅性，还可以在固定框21的内壁上增设滑轨，而挤压板28则和滑轨相适应，使其移动更加顺畅，固定框21的开口端内壁上固定设置有阻挡块29，阻挡块29的设置可以避免挤压板28在移动时脱离固定框21，挤压板28的上方不接触设置有操作箱30，操作箱30中设置有气囊36，气囊36的内部可以储存气体，且具有良好的伸缩弹性，气囊36在膨胀时能够向下推动挤压板28，若此时的调节水囊22处于完全充盈的状态，则下压的挤压板28会将调节水囊22中水挤出一部分，避免水凝结成冰体积增大，对调节水囊22和固定框21造成损伤，与此同时，因为温度降低后，水面也会逐渐凝结成冰，使得水流的速度减慢，因此调节水囊22在排出部分水之后也不会影响到浮体底座2的稳定性，气囊36通过导流管37连通于中空凹型板5，用于气体的流通，多个气囊36之间连通设置有连通管38，连通管38上设置有气泵39，连通管38的内部固定设置有加热块40，当加热块40启动后，能够对连通管38中的气体进行加热，使得最终从热风管7吹出的是热风，连通管38上连通设置有补气管41，补气管41中设置有单向阀42，单向阀42的设置使得外部气体只能通过补气管41进入到连通管38，而不能逆流，补气管41的端部固定设置有防水透气膜43，防水透气膜43的设置可以避免雨雪等落入到补气管41中，进而避免加热块40接触雨雪而损坏。

挤压板28的上方不接触设置有气缸44，当需要减少调节水囊22中储存的水量时，可以启动气缸44，使得气缸44将挤压板28向下推，直至水流的压力超过泄压阀27的预定值，此时的泄压阀27自动打开，调节水囊22中多余的水量可以通过排水管24排出。

实施例三：

本实施例在上述实施例一、实施例二的基础上，增设了以下结构：外透明反射管11的底部连通设置有清洗管14，清洗管14上设置有第二水泵15，清洗管14上连通设置有喷淋管16，且喷淋管16用于对光伏板6进行清洗，当内透明反射管12中的冰块融化、或者是内透明反射管12中的水量持续增多时，水就会从出水孔121溢流至外透明反射管11，然后水进入清洗管14，在需要对光伏板6进行冲洗清洁时，可以打开第二水泵15，使得清洗管14中的水从喷淋管16喷出，冲洗清洁光伏板6，实现了对融化雪水的再次利用。

实施例四：

本实施例在上述实施例一、实施例二的基础上，增设了以下结构：清洗管14的底部连通设置有排放管17，排放管17上设置有第三阀门18，若进入清洗管14的融化雪水中含有较多的杂质，则可以开启第三阀门18，使得这些雪水流入到排放管17，排放管17的底部连通设置有蓄水盒19，蓄水盒19的底部连通设置有底管20，排放管17中的雪水在经过蓄水盒19后，最终从底管20排出，实现对污水的排放。

实施例五：

本实施例在上述实施例一、实施例二的基础上，增设了以下结构：操作箱30中活动设置有滑板31，滑板31的形状、大小和操作箱30内腔的形状、大小完全相同，因此，滑板31能够沿着操作箱30的内壁进行稳定的上下滑移，滑板31的底部连接设置有弹簧32，弹簧32具有良好的伸缩弹性，弹簧32远离滑板31的一端连接于限位块33上，限位块33固定于操作箱30的内壁上，滑板31的底部固定设置有延长杆34，延长杆34的底部固定设置有接触板35，滑板31远离接触板35的一侧设置有气囊36，当气囊36充气膨胀后，会将滑板31向下推，而滑板31又通过延长杆34推动接触板35，最终导致接触板35下压挤压板28，进而将完全充盈状态的调节水囊22挤出部分水量，避免其内部的水在结冰后膨胀而损坏调节水囊22。

工作原理：

在使用时，若出现降雪天气，可以启动气泵39和加热块40，加热块40将连通管38中的气体加热，气泵39则将加热后的气体持续泵至气囊36中，接着，气囊36中的热气流再依次通过导流管37、中空凹型板5的内腔后，最终从热风管7吹出，热风管7的位置高于光伏板6，因此，热风管7中吹出的热风，能够在雪花落在光伏板6的表面之前，就将雪花进行加热融化，相比积雪后再加热，不仅该种方式的处理效率更高，还避免了雪花堆积后对光伏板6造成覆盖遮挡、进而影响其发电量的问题。

飘雪融化的雪水会流入导入管8，在第一水泵10的作用下，融化雪水会持续地流入至内透明反射管12中，使其内部存在一定的水量。若外部的环境温度较低，则在一段时间之后，内透明反射管12中的水会结冰，进而对光伏板6形成光反射，使得光伏板6接收光照的强度更高，由此提高光伏板6的发电量，弥补了光伏板6在雪天时容易存在发电量下降的不足。

若外部环境温度逐渐升高、或者内透明反射管12中的雪水量持续增多时，多余的雪水就会从出水孔121溢流至外透明反射管11的内部，此时，若环境温度升高且雪水洁净，则可以启动第二水泵15，使得雪水在通过清洗管14后从喷淋管16中喷出，对光伏板6进行冲洗清洁；若环境温度低，或者是雪水中存在较多杂质的话，为了避免光伏板6上冻，可以开启第三阀门18，使得清洗管14中的雪水进入到排放管17，并在通过蓄水盒19后从底管20排出。

与此同时，在上述的气体加热过程中，气囊36在气体充盈并加热后会膨胀，进而将滑板31向下推，而滑板31又通过延长杆34推动接触板35，最终导致接触板35下压挤压板28，进而将完全充盈状态的调节水囊22挤出部分水量，避免其内部的水在结冰后膨胀而损坏调节水囊22，在该种情况下，由于环境温度较低，水面也会逐渐结冰，因此水面上的风浪较小，即使排出部分水量也不会影响到浮体底座2的稳定性，需要注意的是，根据调节水囊22内部水量的不同，调节水囊22的膨胀程度也会不同，此时的挤压板28会被顶起的高度也不同，若在该种情况下，调节水囊22并非处于完全充盈的状态，则挤压板28也没有被顶升至最高位置，此时的气囊36在膨胀后不会导致调节水囊22被挤压，因为此时的调节水囊22仍然存在可以继续膨胀的空间，因此也就无需排水了，整体上更加智能化。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种漂浮式光伏电站，包括主连接杆（1），其特征在于：所述主连接杆（1）上间隔固定设置有多个浮体底座（2），所述浮体底座（2）上均固定设置有支撑杆（4），所述支撑杆（4）上固定设置有中空凹型板（5），所述中空凹型板（5）的底部固定设置有光伏板（6），所述中空凹型板（5）的内壁上连通设置有多个热风管（7），且所述热风管（7）高于光伏板（6）设置，所述中空凹型板（5）倾斜向下的一侧连通设置有导入管（8），所述导入管（8）上设置有第一阀门（9）和第一水泵（10），所述导入管（8）依次贯穿外透明反射管（11）和内透明反射管（12）的顶壁，且所述内透明反射管（12）设置在外透明反射管（11）的内部，所述内透明反射管（12）上开设有出水孔（121）；

所述浮体底座（2）中固定设置有固定框（21），所述固定框（21）的底部设置有调节水囊（22），所述调节水囊（22）的底部分别连通设置有进水管（23）和排水管（24），所述进水管（23）上设置有第四阀门（25）和第三水泵（26），所述排水管（24）中设置有泄压阀（27），所述固定框（21）中活动设置有挤压板（28），所述挤压板（28）的上方不接触设置有操作箱（30），所述操作箱（30）中设置有气囊（36），且所述气囊（36）在膨胀时能够向下推动挤压板（28），所述气囊（36）通过导流管（37）连通于中空凹型板（5），多个所述气囊（36）之间连通设置有连通管（38），所述连通管（38）上设置有气泵（39），所述连通管（38）的内部固定设置有加热块（40），所述连通管（38）上连通设置有补气管（41），所述补气管（41）中设置有单向阀（42），所述补气管（41）的端部固定设置有防水透气膜（43）；

所述外透明反射管（11）的底部连通设置有清洗管（14），所述清洗管（14）上设置有第二水泵（15），所述清洗管（14）上连通设置有喷淋管（16），且所述喷淋管（16）用于对光伏板（6）进行清洗。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式光伏电站，其特征在于：纵向的所述浮体底座（2）之间通过次连接杆（3）相连。

3.根据权利要求1所述的一种漂浮式光伏电站，其特征在于：所述内透明反射管（12）的外壁和外透明反射管（11）的内壁之间固定设置有多个定位块（13）。

4.根据权利要求1所述的一种漂浮式光伏电站，其特征在于：所述清洗管（14）的底部连通设置有排放管（17），所述排放管（17）上设置有第三阀门（18），所述排放管（17）的底部连通设置有蓄水盒（19），所述蓄水盒（19）的底部连通设置有底管（20）。

5.根据权利要求1所述的一种漂浮式光伏电站，其特征在于：所述固定框（21）的开口端内壁上固定设置有阻挡块（29）。

6.根据权利要求1所述的一种漂浮式光伏电站，其特征在于：所述操作箱（30）中活动设置有滑板（31），所述滑板（31）的底部连接设置有弹簧（32），所述弹簧（32）远离滑板（31）的一端连接于限位块（33）上，所述限位块（33）固定于操作箱（30）的内壁上，所述滑板（31）的底部固定设置有延长杆（34），所述延长杆（34）的底部固定设置有接触板（35），所述滑板（31）远离接触板（35）的一侧设置有气囊（36）。

7.根据权利要求1所述的一种漂浮式光伏电站，其特征在于：所述挤压板（28）的上方不接触设置有气缸（44）。