CN115276532A - 一种稳固性高的光伏组件防沉降设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防沉降技术领域，公开了一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，本申请根据光照强度调节光伏组件朝向，使得光伏组件光电转换效率更高，设置防护板，以此来抵挡风浪侵袭。框架上开设有通孔，在采集阳光的同时，能让太阳光照射到水中，保证鱼塘中的正常生态运行。根据光伏组件的温度情况和水箱中水位情况，控制进水管的开启或关闭，控制喷洒机构的开启或关闭，在保证本设备稳定的前提下，对光伏组件进行散热降温。水箱中囤积的水可以使本设备重心偏下，从而维持光伏组件的稳定性，防止沉降现象发生。排水管和进水管管内设置有导流片，从而使水箱的进水和排水速率得到提升。

Description

一种稳固性高的光伏组件防沉降设备

技术领域

本发明涉及防沉降技术领域，特别是涉及一种稳固性高的光伏组件防沉降设备。

背景技术

水上光伏电站主要是利用水塘、中小型湖泊、水库、采矿塌陷区形成的湖泊等水上基台将光伏组件建设在水面上进行发电。我国蕴藏丰富的水面资源，发展水上光伏电站可以解除土地因素的束缚，拓宽光伏发电应用，此技术在我国发展迅速。

水上光伏电站建设形式包括打桩式和漂浮式，当水深不超过3m时，一般使用打桩式，桩柱式基础系统与传统光伏发电系统相同，组件支撑于支架上，支架固定于桩上，桩布置于水中。漂浮式，漂浮系统一般应用在水域深度较大的区域(大于3m的水面)，利用浮体的浮力承受电池板及相关设备的重量，并将浮体固定于岸边及水底。

在鱼塘水面上方架设光伏板阵列，在光伏板下方水域可以养殖鱼虾，形成了“水上发电，水下养鱼”模式，这种将渔业养殖与光伏发电结合起来的方式称为“渔光互补”。这种模式减少了对农业、工业和住宅用地等土地资源的占用，有利于提高土地经济价值。渔光互补会带来许多的好处，一方面，渔民能依靠现有鱼塘资源，在鱼塘上方建设光伏电站，既可以获得养殖的收益，又可以获得光伏发电的收益，两全其美；另一方面，光伏发电还可以供电给鱼塘的增氧机、水泵等设备，超出的电可以以脱硫电价卖给电网，一般在7－8年的时间就可以回本。

打桩式水上光伏发电，通常采用预制立柱装支撑光伏板结构，但是经常会遇到风浪干扰，稳固性较差，从而产生沉降问题，且处于鱼塘上时，阻挡光线正常照射，会对水下环境造成破坏，使得鱼苗不能正常生长发育。再者，光伏组件长时间遭受强光照射，可能会存在温度过高的问题，导致组件不能正常工作。

目前，如何提高光伏组件在湖泊或鱼塘中的稳定性，且避免鱼塘生态被破坏，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本申请的一些实施例中，提供了一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，用以解决现有技术存在的打桩式光伏组件稳定性差、有沉降现象、鱼塘生态被破坏、光伏组件温度过高的问题。

本申请一些实施例中，提供了一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，该设备包括：

安装板，所述安装板顶部和底部开设有若干个安装螺孔，所述安装螺孔包括中间螺孔和两侧螺孔；

支撑柱，所述支撑柱上开设有第一螺孔，所述支撑柱通过所述螺孔、所述两侧螺孔与所述安装板底部螺栓固定连接；

水箱，所述水箱上开设有第二螺孔，所述水箱通过所述第二螺孔、所述中间螺孔与所述安装板底部螺栓固定连接；

防护板，通过所述两侧螺孔与所述安装板进行螺栓固定连接；

旋转机构，放置于所述安装板顶部，所述旋转机构两侧抵接于所述防护板；

光伏组件，固定于所述旋转机构上，所述光伏组件用于跟随旋转机构的旋转转换光伏组件的朝向；

喷洒机构，所述喷洒机构连通于所述水箱，所述喷洒机构用于为所述光伏组件进行降温；

检测机构，所述检测机构包括液位传感器、温度传感器、光强传感器，所述液位传感器设置于所述水箱内，所述温度传感器设置于所述光伏组件上，所述光强传感器设置于防护板外侧，所述检测机构用于获取外界光强信息、水箱液位信息、光伏组件温度信息，从而调整设备运转；

控制器，所述控制器电性连接所述旋转机构、所述喷洒机构、所述水箱，所述控制器用于根据所述液位传感器、所述温度传感器、所述光强传感器采集的信息，调整旋转机构的旋转角度、喷洒机构的喷洒情况、水箱内水位情况。

本申请一些实施例中，所述水箱包括：

进水管，开设在所述水箱顶部；

排水管，开设在所述水箱底部，所述排水管与所述进水管处于所述水箱同一侧；

阀门，设置于所述进水管内和所述排水管内，所述阀门用于控制所述进水管和所述排水管管口的开闭。

本申请一些实施例中，所述水箱还包括：

所述液位传感器，设置于所述水箱内壁上，所述液位传感器用于实时采集水箱内部水位情况；

筛网，固定连接于所述水箱内，所述筛网呈L型，所述筛网设置于所述进水管的进水口处，所述筛网用于将所述进水管流进水箱的水中杂物进行过滤。

本申请一些实施例中，所述旋转机构包括：

电机，所述电机放置于所述安装板顶部中心位置，所述电机两侧抵接有所述防护板；

转轴，所述转轴连接于所述电机；

托盘，所述托盘固定连接于所述转轴上远离所述电机的一端，所述托盘用于随所述转轴旋转而转动。

本申请一些实施例中，所述光伏组件包括：

框架，通过固定杆固定连接于所述转盘上；

太阳能光板，均匀设置于所述框架上，所述太阳能光板用于将太阳能转变为电能并储存起来。

本申请一些实施例中，所述光伏组件还包括：

通孔，所述框架上均匀开设有通孔，所述通孔位于所述太阳能光板的间隔处，所述通孔用于将太阳光投射在水面上。

本申请一些实施例中，所述喷洒机构包括：

第一导流管，所述第一导流管一端连通于所述水箱；

水泵，所述水泵通过固定块固定连接在所述安装板一侧，所述水泵连接于所述第一导流管上远离所述水箱的一端；

第二导流管，所述第二导流管连接于所述水泵；

喷水管，连通于所述第二导流管，所述喷水管位于所述光伏组件上方。

本申请一些实施例中，所述喷洒机构还包括：

喷头，设置于所述喷水管上，所述喷头用于将所述喷水管中的水喷洒在所述光伏组件上。

本申请一些实施例中，所述排水管和所述进水管中均匀设置有导流片，所述导流片与管口中心线呈45度夹角，所述导流片螺纹连接在所述排水管和所述进水管中，所述导流片用于加速水流速度。

本申请一些实施例中，所述控制器具体用于：

根据光强信息调整旋转机构的旋转角度；

当温度参数A≥A0，且水箱中液位B≥B2时，开启喷洒机构，对光伏组件进行降温，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A≥A0，且液位B1≤B＜B2时，首先开启水箱中的进水管的阀门，开始进水，再开启喷洒机构对光伏组件进行降温，控制进水速度大于喷水速度，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A≥A0，且液位B0≤B＜B1时，首先开启水箱中的进水管的阀门，开始进水，直至液位上升至B1时，再开启喷洒机构对光伏组件进行降温，控制进水速度大于喷水速度，直至温度参数A＜A0；

当液位B＜B0时，开启进水管阀门，开始进水，直至液位B上升至B1，关闭进水管阀门。

本申请与现有技术相比，存在以下有益效果：

本申请根据光照强度调节光伏组件朝向，使得光伏组件光电转换效率更高，设置防护板，以此来抵挡风浪侵袭。框架上开设有通孔，在采集阳光的同时，能让太阳光照射到水中，保证鱼塘中的正常生态运行。根据光伏组件的温度情况和水箱中水位情况，控制进水管的开启或关闭，控制喷洒机构的开启或关闭，在保证本设备稳定的前提下，对光伏组件进行散热降温。水箱中囤积的水可以使本设备重心偏下，从而维持光伏组件的稳定性，防止沉降现象发生。排水管和进水管管内设置有导流片，从而使水箱的进水和排水速率得到提升。

附图说明

图1是本发明实施例一种稳固性高的光伏组件防沉降设备的结构示意图；

图2是本发明实施例中水箱的结构示意图；

图3是本发明实施例中喷洒机构的结构示意图；

图4是本发明实施例中光伏组件的结构示意图；

图5是本发明实施例中转盘的俯视图；

图6是本发明实施例中进水管和出水管内的结构示意图；

图7是本发明实施例中第二导流管和喷水管连接处的结构示意图；

图8是本发明实施例中支撑柱的结构示意图；

图9是本发明实施例中安装板的结构示意图。

图中，

1、安装板；2、支撑柱；3、水箱；4、防护板；51、电机；52、转轴；53、托盘；6、光伏组件；7、固定块；8、导流片；21、第一螺孔；31、进水管；32、排水管；33、液位传感器；34、筛网；35、第二螺孔；36、阀门；11、中间螺孔；12、两侧螺孔；61、框架；62、太阳能光板；63、通孔；71、第一导流管；72、水泵；73、第二导流管；74、喷水管；75、喷头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请一些实施例中，提供了一种稳固性高的光伏组件6防沉降设备，该设备包括：

安装板1，所述安装板1顶部和底部开设有若干个安装螺孔，所述安装螺孔包括中间螺孔11和两侧螺孔12；

支撑柱2，所述支撑柱2上开设有第一螺孔21，所述支撑柱2通过所述螺孔、所述两侧螺孔12与所述安装板1底部螺栓固定连接；

水箱3，所述水箱3上开设有第二螺孔35，所述水箱3通过所述第二螺孔35、所述中间螺孔11与所述安装板1底部螺栓固定连接；

防护板4，通过所述两侧螺孔12与所述安装板1进行螺栓固定连接；

旋转机构，放置于所述安装板1顶部，所述旋转机构两侧抵接于所述防护板4；

光伏组件6，固定于所述旋转机构上，所述光伏组件6用于跟随旋转机构的旋转转换光伏组件6的朝向；

喷洒机构，所述喷洒机构连通于所述水箱3，所述喷洒机构用于为所述光伏组件6进行降温；

检测机构，所述检测机构包括液位传感器33、温度传感器、光强传感器，所述液位传感器33设置于所述水箱3内，所述温度传感器设置于所述光伏组件6上，所述光强传感器设置于防护板4外侧，所述检测机构用于获取外界光强信息、水箱3液位信息、光伏组件6温度信息，从而调整设备运转；

控制器，所述控制器电性连接所述旋转机构、所述喷洒机构、所述水箱3，所述控制器用于根据所述液位传感器33、所述温度传感器、所述光强传感器采集的信息，调整旋转机构的旋转角度、喷洒机构的喷洒情况、水箱3内水位情况。

本申请一些实施例中，所述水箱3包括：

进水管31，开设在所述水箱3顶部；

排水管32，开设在所述水箱3底部，所述排水管32与所述进水管31处于所述水箱3同一侧；

阀门36，设置于所述进水管31内和所述排水管32内，所述阀门36用于控制所述进水管31和所述排水管32管口的开闭。

本申请一些实施例中，所述水箱3还包括：

所述液位传感器33，设置于所述水箱3内壁上，所述液位传感器33用于实时采集水箱3内部水位情况；

筛网34，固定连接于所述水箱3内，所述筛网34呈L型，所述筛网34设置于所述进水管31的进水口处，所述筛网34用于将所述进水管31流进水箱3的水中杂物进行过滤。

本申请一些实施例中，所述旋转机构包括：

电机51，所述电机51放置于所述安装板1顶部中心位置，所述电机51两侧抵接有所述防护板4；

转轴52，所述转轴52连接于所述电机51；

托盘53，所述托盘53固定连接于所述转轴52上远离所述电机51的一端，所述托盘53用于随所述转轴52旋转而转动。

本申请一些实施例中，所述光伏组件6包括：

框架61，通过固定杆固定连接于所述转盘上；

太阳能光板62，均匀设置于所述框架61上，所述太阳能光板62用于将太阳能转变为电能并储存起来。

本申请一些实施例中，所述光伏组件6还包括：

通孔63，所述框架61上均匀开设有通孔63，所述通孔63位于所述太阳能光板62的间隔处，所述通孔63用于将太阳光投射在水面上。

本申请一些实施例中，所述喷洒机构包括：

第一导流管71，所述第一导流管71一端连通于所述水箱3；

水泵72，所述水泵72通过固定块7固定连接在所述安装板1一侧，所述水泵72连接于所述第一导流管71上远离所述水箱3的一端；

第二导流管73，所述第二导流管73连接于所述水泵72；

喷水管74，连通于所述第二导流管73，所述喷水管74位于所述光伏组件6上方。

本申请一些实施例中，所述喷洒机构还包括：

喷头75，设置于所述喷水管74上，所述喷头75用于将所述喷水管74中的水喷洒在所述光伏组件6上。

本申请一些实施例中，所述排水管32和所述进水管31中均匀设置有导流片8，所述导流片8与管口中心线呈45度夹角，所述导流片8螺纹连接在所述排水管32和所述进水管31中，所述导流片8用于加速水流速度。

本申请一些实施例中，所述控制器具体用于：

根据光强信息调整旋转机构的旋转角度；

当温度参数A≥A0，且水箱3中液位B≥B2时，开启喷洒机构，对光伏组件6进行降温，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A≥A0，且液位B1≤B＜B2时，首先开启水箱3中的进水管31的阀门36，开始进水，再开启喷洒机构对光伏组件6进行降温，控制进水速度大于喷水速度，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A≥A0，且液位B0≤B＜B1时，首先开启水箱3中的进水管31的阀门36，开始进水，直至液位上升至B1时，再开启喷洒机构对光伏组件6进行降温，控制进水速度大于喷水速度，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A＜A0时，不开启喷洒机构。

当液位B＜B0时，开启进水管31阀门36，开始进水，直至液位B上升至B1，关闭进水管31阀门36。

其中，上述温度参数A为光伏组件6上的温度，A0为预设值，预设值可以根据实际外界情况进行调节，温度参数超出预设值时，说明光伏组件6温度过高需要散热降温。B0、B1、B2为依次从低到高的三个水位，B0－B1时，水箱3中的水位能保持本设备重心，增强稳定性，B1－B2时，水箱3的水比较多，在保证稳定性的前提下，可以直接为喷洒机构提供水源。水箱3中水位小于B0时，水箱3中的水不能保证本设备稳定性，需要先加水，再进行散热。

工作原理：先将支撑柱2固定在水下，水箱3中进水管31阀门36打开，进行储水，水箱3满后，关闭进水管31阀门36，水箱3与支撑柱2安装在安装板1上，根据光强传感器检测的光强信息调节转盘上光伏组件6的朝向，从而更高效吸收太阳能，部分太阳光从通孔63射出，照射到水底，保证水下资源正常运行。根据实时光伏组件6温度情况和水箱3中实时水位情况，控制水箱3进水和喷洒机构的开启，喷洒机构开启后，喷头75喷水对光伏组件6进行降温。

本申请根据光照强度调节光伏组件6朝向，使得光伏组件6光电转换效率更高，设置防护板4，以此来抵挡风浪侵袭。框架61上开设有通孔63，在采集阳光的同时，能让太阳光照射到水中，保证鱼塘中的正常生态运行。根据光伏组件6的温度情况和水箱3中水位情况，控制进水管31的开启或关闭，控制喷洒机构的开启或关闭，在保证本设备稳定的前提下，对光伏组件6进行散热降温。水箱3中囤积的水可以使本设备重心偏下，从而维持光伏组件6的稳定性，防止沉降现象发生。排水管32和进水管31管内设置有导流片8，从而使水箱3的进水和排水速率得到提升。

本申请还有一些额外实施方案，用于更好的实现本申请所需效果。

当外界光照情况比较严重时，可以将光照强度参数加入判定条件中。

当温度参数A≥A0或光强参数C≥C0，且水箱3中液位B≥B2时，开启喷洒机构，对光伏组件6进行降温，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A≥A0或光强参数C≥C0，且液位B1≤B＜B2时，首先开启水箱3中的进水管31的阀门，开始进水，再开启喷洒机构对光伏组件6进行降温，控制进水速度大于喷水速度，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A≥A0或光强参数C≥C0，且液位B0≤B＜B1时，首先开启水箱3中的进水管31的阀门，开始进水，直至液位上升至B1时，再开启喷洒机构对光伏组件6进行降温，控制进水速度大于喷水速度，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A＜A0且光强参数C＜C0时，不开启喷洒机构。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，包括：

安装板，所述安装板顶部和底部开设有若干个安装螺孔，所述安装螺孔包括中间螺孔和两侧螺孔；

支撑柱，所述支撑柱上开设有第一螺孔，所述支撑柱通过所述螺孔、所述两侧螺孔与所述安装板底部螺栓固定连接；

水箱，所述水箱上开设有第二螺孔，所述水箱通过所述第二螺孔、所述中间螺孔与所述安装板底部螺栓固定连接；

防护板，通过所述两侧螺孔与所述安装板进行螺栓固定连接；

旋转机构，放置于所述安装板顶部，所述旋转机构两侧抵接于所述防护板；

光伏组件，固定于所述旋转机构上，所述光伏组件用于跟随旋转机构的旋转转换光伏组件的朝向；

喷洒机构，所述喷洒机构连通于所述水箱，所述喷洒机构用于为所述光伏组件进行降温；

检测机构，所述检测机构包括液位传感器、温度传感器、光强传感器，所述液位传感器设置于所述水箱内，所述温度传感器设置于所述光伏组件上，所述光强传感器设置于防护板外侧，所述检测机构用于获取外界光强信息、水箱液位信息、光伏组件温度信息，从而调整设备运转；

控制器，所述控制器电性连接所述旋转机构、所述喷洒机构、所述水箱，所述控制器用于根据所述液位传感器、所述温度传感器、所述光强传感器采集的信息，调整旋转机构的旋转角度、喷洒机构的喷洒情况、水箱内水位情况。

2.根据权利要求1所述的一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，所述水箱包括：

进水管，开设在所述水箱顶部；

排水管，开设在所述水箱底部，所述排水管与所述进水管处于所述水箱同一侧；

阀门，设置于所述进水管内和所述排水管内，所述阀门用于控制所述进水管和所述排水管管口的开闭。

3.根据权利要求2所述的一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，所述水箱还包括：

所述液位传感器，设置于所述水箱内壁上，所述液位传感器用于实时采集水箱内部水位情况；

筛网，固定连接于所述水箱内，所述筛网呈L型，所述筛网设置于所述进水管的进水口处，所述筛网用于将所述进水管流进水箱的水中杂物进行过滤。

4.根据权利要求1所述的一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，所述旋转机构包括：

电机，所述电机放置于所述安装板顶部中心位置，所述电机两侧抵接有所述防护板；

转轴，所述转轴连接于所述电机；

托盘，所述托盘固定连接于所述转轴上远离所述电机的一端，所述托盘用于随所述转轴旋转而转动。

5.根据权利要求4所述的一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，所述光伏组件包括：

框架，通过固定杆固定连接于所述转盘上；

太阳能光板，均匀设置于所述框架上，所述太阳能光板用于将太阳能转变为电能并储存起来。

6.根据权利要求5所述的一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，所述光伏组件还包括：

通孔，所述框架上均匀开设有通孔，所述通孔位于所述太阳能光板的间隔处，所述通孔用于将太阳光投射在水面上。

7.根据权利要求1所述的一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，所述喷洒机构包括：

第一导流管，所述第一导流管一端连通于所述水箱；

水泵，所述水泵通过固定块固定连接在所述安装板一侧，所述水泵连接于所述第一导流管上远离所述水箱的一端；

第二导流管，所述第二导流管连接于所述水泵；

喷水管，连通于所述第二导流管，所述喷水管位于所述光伏组件上方。

8.根据权利要求7所述的一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，所述喷洒机构还包括：

喷头，设置于所述喷水管上，所述喷头用于将所述喷水管中的水喷洒在所述光伏组件上。

9.根据权利要求2所述的一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，所述排水管和所述进水管中均匀设置有导流片，所述导流片与管口中心线呈45度夹角，所述导流片螺纹连接在所述排水管和所述进水管中，所述导流片用于加速水流速度。

10.根据权利要求1－9任一项所述的一种稳固性高的光伏组件防沉降设备，其特征在于，所述控制器具体用于：

根据光强信息调整旋转机构的旋转角度；

当温度参数A≥A0，且水箱中液位B≥B2时，开启喷洒机构，对光伏组件进行降温，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A≥A0，且液位B1≤B＜B2时，首先开启水箱中的进水管的阀门，开始进水，再开启喷洒机构对光伏组件进行降温，控制进水速度大于喷水速度，直至温度参数A＜A0；

当温度参数A≥A0，且液位B0≤B＜B1时，首先开启水箱中的进水管的阀门，开始进水，直至液位上升至B1时，再开启喷洒机构对光伏组件进行降温，控制进水速度大于喷水速度，直至温度参数A＜A0；

当液位B＜B0时，开启进水管阀门，开始进水，直至液位B上升至B1，关闭进水管阀门。

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