CN116198671A - 海洋浮体、带有防浪墙的海洋浮体列阵及其防风方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海洋浮体、带有防浪墙的海洋浮体列阵及其防风方法，其中，所述海洋浮体能够浮在海面上，其上设置有光伏组件，受水母生存现象的启发，该海洋浮体能够在大型风浪来临的时候，沉入到海面以下，从而躲避该大型风浪，并且在风平浪静以后，自行上浮至海面上，继续进行光伏发电作业，其中，通过控制该海洋浮体列阵的冗余浮力，使得大型风浪带来的风压大于该冗余浮力，从而在极端天气时沉入到海面以下进行躲避，在风浪减小后，在该冗余浮力的作用下，重新回到水面上，另外，通过设置带有单向进气阀的气室来进一步增强该海洋浮体的稳定性和光伏组件的抗冲击能力。

Description

海洋浮体、带有防浪墙的海洋浮体列阵及其防风方法

技术领域

本发明涉及海上光伏领域，具体涉及一种海洋浮体、带有防浪墙的海洋浮体列阵及其防风方法。

背景技术

随时光伏技术的发展，光伏已大规模成体系的运用在各个领域。随着对石油石化行业的带来的环保问题日益突出，清洁绿色能源问题越来越得到重视。

随着光伏产业的全球发展，光伏以其成本低，无污染等优势，被给予越来越多的关注度，光伏发电最大的困扰其实是需要占用大量的土地面积，越来越高的用地成本可能会发展制约光伏产业的进一步发展，在此基础上，利用广阔的海域来布设光伏设备，进行光伏发电，会是光伏产业进一步发展的新的契机，相比于目前已经有在各大水库、湖泊、鱼塘等地应用的水面光伏，在海面上大规模应用光伏发电，必须解决海上风高浪急的实际问题，必须能够确保光伏产品可以经历海上的大风浪而不被损毁。

海洋具有广阔的面积，且远远大于陆地的面积总和，具有丰富的开发空间，本申请人已经对海上应用的光伏设备做了深入研究，并且获得了初步成果，但能够应对的风浪等级有限，相应的设备，虽然能够适应一般的海上风浪，但对于比较少见的大型风浪，仍然存在被摧毁的风险，基于此，本发明对海洋浮体及相应的防风浪方法做了进一步研究，以期待设计出能够解决上述问题，能够安然度过罕见的大型海上风浪的海洋光伏浮体设备。

发明内容

基于上述技术背景，本发明人提供了一种海洋浮体、带有防浪墙的海洋浮体列阵及其防风方法，其中，所述海洋浮体能够浮在海面上，其上设置有光伏组件，受水母生存现象的启发，该海洋浮体能够在大型风浪来临的时候，沉入到海面以下，从而躲避该大型风浪，并且在风平浪静以后，自行上浮至海面上，继续进行光伏发电作业，其中，通过控制该海洋浮体列阵的冗余浮力，使得大型风浪带来的风压大于该冗余浮力，从而在极端天气时沉入到海面以下进行躲避，在风浪减小后，在该冗余浮力的作用下，重新回到水面上，另外，通过设置带有单向进气阀的气室来进一步增强该海洋浮体的稳定性和光伏组件的抗冲击能力，从而完成本发明。

本发明第一方面在于提供一种海洋浮体，该海洋浮体包括气室1，

围成所述气室1的壁面，包括顶面11和侧面12，在所述顶面11上方固定安装有光伏组件，在所述侧面12上开设有单向进气阀2。

其中，所述单向进气阀2设置在侧面12的上部；

优选地，所述单向进气阀2设置有多个，如2-4个，并且均匀分布在侧面12上；

进一步优选地，所述单向进气阀2设置有两个。

其中，在所述侧面12下部的外侧设置有浮板13，该浮板13与所述壁面一体成型；

优选地，该海洋浮体具有冗余浮力，即在所述海洋浮体完全沉入至海面下方,并且气室1充满海水时，该海洋浮体受到的浮力大于自身重力；

优选地，所述海洋浮体整体的水平轮廓呈矩形、三角形、六边形，优选为正方形。

本发明第二方面在于提供一种带有防浪墙的海洋浮体列阵，该海洋浮体列阵包括上文所述的海洋浮体，

优选地，所述横纵相邻的两个海洋浮体之间彼此连接使得该海洋浮体列阵连接为一体。

其中，在所述海洋浮体列阵四周环绕设置有防浪墙。

其中，所述防浪墙包括多块彼此连接的水翼3；

所述水翼3的横截面形状呈翼形；水翼3的纵截面一端曲度较大，另一端曲度较小，曲度较大的一端为头部，曲度小的一端为尾部，所述头部朝向海洋浮体列阵的外侧，尾部朝向海洋浮体列阵的内侧；

水翼的下表面为平面，上表面呈流线型，上表面与下表面相接。

其中，在所述水翼3左右两端中部各自设置有圆形的连接环4，通过该连接环4固定连接相邻两个水翼3，

还通过该连接环4连接海洋浮体与水翼3。

其中，所述带有防浪墙的海洋浮体列阵还包括锚固装置；

所述锚固装置通过设置在水翼3下方的三根钢丝索与水翼3相连；

优选地，在所述水翼3下方还设置有圆环，所述三根钢丝索的底端都与该圆环相连。

其中，在所述水翼3尾部的中部设置有连接点7，

在所述三根钢丝索中，一根顶端与水翼3左侧的连接环4相连，一根顶端与水翼3右侧的连接环4相连，一根与所述连接点7相连；

优选地，所述与连接点7相连的钢丝索长度可调，根据该钢丝索的长度来调节所述防浪墙与海浪的迎角大小。

本发明第三方面在于提供一种海洋浮体列阵防风方法，该方法是使用上文所述的海洋浮体或者带有防浪墙的海洋浮体列阵实现的；

该方法中：

将多个海洋浮体或者海洋浮体列阵置于海面上，并在其四周布置防浪墙，其中气室1中留存有空气；

当海面风浪增大时，海洋浮体随着风浪增强而剧烈摇晃，所述气室1中的空气被甩出并被海水填充，海水不断从海洋浮体列阵的缝隙处涌至海洋浮体列阵上表面；

随着气室1中气体逐渐减少，海洋浮体列阵上表面海水逐渐增多，在上下起伏的海浪和海面风压作用下，所述海洋浮体列阵逐渐下沉到海面以下；

当海面风浪减弱时，海浪上下起伏的频率降低，海面风压减小，在冗余浮力作用下，海洋浮体列阵逐渐上浮，待单向进气阀2露出水面后，在气压的作用下，外界空气逐渐进入到气室1中，并填充满气室1。

附图说明

图1示出本发明一种优选实施方式的海洋浮体俯视图；

图2示出本发明一种优选实施方式的海洋浮体剖视图；

图3示出本发明一种优选实施方式的海洋浮体列阵中相邻两个海洋浮体的连接结构示意图；

图4示出本发明一种优选实施方式的海洋浮体列阵俯视图；

图5示出本发明一种优选实施方式的水翼侧视图；

图6示出本发明一种优选实施方式的水翼及其下方的钢丝索和锚固装置的侧视图。

附图标号说明

1-气室

11-顶面

12-侧面

2-单向进气阀

13-浮板

3-水翼

4-连接环

5-连接结构

51-不锈钢套管

52-连接片

6-凹槽

7-连接点

具体实施方式

下面将对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

本申请人在海上光伏领域具有比较深入的研究，已经研发设计出能够在海面上作业的光伏设备、海洋浮体及消浪装置，并且相应提出了专利申请；本申请人的在先设备能够抵御一定程度的海上风浪，在实际应用中发现，在部分海域，偶尔还会出现等级更高的风浪，虽然出现的频率低，但一旦出现就可能导致光伏设备受损。基于此，本申请人进一步地潜心研究光伏设备及海洋浮体，进而形成本申请。

本发明第一方面在于提供一种海洋浮体，如图1中所示，该海洋浮体包括气室1，当该海洋浮体放置在海面上时，所述气室扣置在海面上，气室顶面和四周侧面密封。

围成所述气室1的壁面包括顶面11和侧面12，在所述顶面11上方固定安装有光伏组件，所述顶面11可以是密封的顶面，也可以是半开口的顶面，当其为半开口的顶面时，通过安装光伏组件，能够对该顶面进行密封，使得气室1的顶部达到密封状态，其内的空气不能从顶面溢出。

在所述侧面12上开设有单向进气阀2。

所述单向进气阀2设置在侧面12的上部；优选地，所述单向进气阀2设置有多个，如2-4个，并且均匀分布在侧面12上；

进一步优选地，所述单向进气阀2设置有两个。

该进气阀负责向气室进气，由于是单向的阀门所以只能进气而不能排气；进气阀的粗细类似于铅笔的大小，即为直径1cm左右的单向进气阀。实践应用中，还应根据浮体的尺寸、浮体的浮力大小以及气室空间等综合因素考虑具体的尺寸，以达到最佳效果。

优选地，在所述侧面12下部的外侧设置有浮板13，该浮板13与所述壁面一体成型；进一步地，所述海洋浮体整体是一体成型的，包括中部围绕成气室的壳体和壳体周围的浮板，所述海洋浮的材质为高分子聚合物，例如但不限于PE、PU等树脂材料，高分子聚合物主要提供浮力和强度，同时该海洋浮体内部还设置强度更高的骨架结构，以进一步增强其结构强度，提高其抗风浪能力。

本申请中优选地，所述海洋浮体的水平轮廓形状呈矩形、三角形、六边形，优选为正方形，其整体结构为扁平状，所述气室位于该海洋浮体中部的正下方，即所述浮板13均匀分布在侧面12周围。

优选地，该海洋浮体具有冗余浮力，即在所述海洋浮体完全沉入至海面下方，并且气室1充满海水时，该海洋浮体受到的浮力大于自身重力，此处的所述海洋浮体包括光伏组件。优选地，所述冗余浮力的大小能够导致该海洋浮体上浮速度的快慢，当冗余浮力大时，其上浮速度快，上浮的时机偏早，当冗余浮力小时，其上浮速度慢，上浮的时机偏晚。

优选地，本申请中的气室构成了海洋浮体吸盘式结构的一部分，当光伏组件以水平方式安装在海洋浮体上后，该海洋浮体的下表面中部为气室，使得气室中气体被水面封闭，在海洋浮体的浮力与大气压强共同作用下，使该海洋浮体类似吸盘一样贴合在水面上，当海洋浮体遇到一般烈度的风浪时，如海浪高度在2米以下时，海洋浮体自身的浮力及气室的浮力使得海洋浮体不下沉到水中，大气压强的作用使得整体不脱离水面，从而实现贴合水面的效果，有效提高抗风浪的能力。当风浪等级大于预设的强度等级时，例如海浪高度在2米以上，在2-3之间时，海洋浮体晃动更为剧烈，此时会导致气室与水面部分脱离接触，气室中的气体被逐渐甩出并由海水填充，在该大风浪的情况下，气室逐渐完全被海水填充满，海洋浮体整体在风压的作用下逐渐被压入到海面以下。本申请中通过设置适宜的冗余浮力和供海水上涌的缝隙，使得海洋浮体能够在海浪高度达到3米以前基本完成下沉作业，从而躲避3米及以上的更大海浪对海洋浮体造成的威胁。

优选地，所述浮板的宽度为100-300mm，更优选宽度为150-200mm。

本申请中的海洋浮体整体尺寸一般为6m*3m以下的尺寸，优选3m至1.5m的尺寸，当该浮体优选为正方形时，其优选尺寸为2m*2m。即优选地，所述海洋浮体整体的水平轮廓形状截面呈正方形。

当本申请的海洋浮体的尺寸为上述范围时，气室1、构成气室的壁面和浮板13整体作为浮体结构可提供足够的冗余浮力，例如能够使得该海洋浮体稳定地漂浮在海浪高度在2米及以下的海面上。

在本发明一种优选地实施方式中，所述气室内的空间为圆柱状、圆锥状或长方体状，优选为长方体状。优选地，所述气室的截面为正方形，其边长为1.4m至1.6m；

若气室的尺寸过大，海洋浮体提供的浮力不足以支撑光伏组件，若中空部分的尺寸过小，中空部分提供的“吸力”不足，光伏组件贴合水面的效果差，中空部分的尺寸为上述范围时，该中空部分可提供足够的“吸力”，使海洋浮体贴合水面，同时海洋浮体提供的浮力较大，气室和海洋浮体协同作用，使海洋浮体的抗风浪能力有效提高。

根据本发明一种优选地实施方式，浮板13的上表面存在条纹状或水波纹状的纹路，如图1所示，用于工作人员行走时的防滑结构，同时可用作排水结构。

海洋浮体的边缘剖面为圆弧形，可减少水流冲击，防止海洋浮体之间碰撞而造成损坏，同时利于海洋浮体之间相互开合。

本申请还提供一种带有防浪墙的海洋浮体列阵，如图3中所示，所述海洋浮体列阵包括多个上文所述的海洋浮体，

优选地，所述横纵相邻的两个海洋浮体之间彼此连接使得该海洋浮体列阵连接为一体。连接所成的海洋浮体列阵整体结构优选为正方形结构，即横向和纵向的海洋浮体数量一致。

多个海洋浮体之间通过可拆卸的方式连接，优选连接方式为卡扣连接、套筒连接中的一种或两种，更优选为套筒连接。

本发明所述海洋浮体之间不是直接连接固定，相邻海洋浮体之间通过钢丝索连接，海洋浮体通过位于浮板13周边的连接结构5套装在钢丝索上，使多个海洋浮体之间连接在一起形海洋浮体列阵，相邻海洋浮体之间可沿钢丝索的垂直方向进行旋转。

该连接方式可使海洋浮体和光伏组件受到水流冲击时，相邻海洋浮体可以在一定范围内绕钢丝索发生旋转，以此减少水流冲击对海洋浮体和光伏组件及其连接部分造成的破坏。

在本发明一种优选地实施方式中，海洋浮体下层部件2的周边设有凹槽6，每个凹槽6内均设有连接结构5，连接结构5套装在钢丝索上，用于海洋浮体之间的相互连结，连接结构5与海洋浮体的浮板13为一体式结构连接，如图1所示。

一体式连接可使连接结构5的受力效果更好，避免连接结构5断裂，提高海洋浮体的耐受力和抗风浪能力。

所述浮板13每个边上的的凹槽4数量优选为1～10个，更优选为2～5个。

浮板13上的相邻凹槽4之间的距离相等，相邻凹槽4之间的距离为400-700mm，优选为500-600mm，更优选为550mm。

在本发明进一步优选地实施方式中，所述连接结构5包括不锈钢套管51和连接片52，连接片52一边连接浮板13，与其相对的另一边连接不锈钢套管51，光伏载体通过不锈钢套管51套装在钢丝索上，如图3所示。

通过不锈钢套管进行安装可避免钢丝索对连接结构造成磨损，延长使用寿命。

优选地，每个连接结构5包括一个或两个不锈钢套管51，包括两个不锈钢套管时，两个不锈钢套管分别位于连接片52的两端，连接结构5呈凹字形，连接一个不锈钢套管时，不锈钢套管位于连接片52的中间位置，连接结构5呈凸字形，凸字形连接结构可嵌合在凹字形连接结构中，如图1和图3所示。

更优选地，浮板13任意相邻的两边全部设置凹字形连接结构，另外两边全部设置凸字形连接结构，这样的设置方式可保证相邻两光伏载体的凹字形连接结构和凸字形连接结构相嵌合，套装在钢丝索上后呈现类似“合页”的结构，如图3所示，遇到风浪时，海洋浮体可沿钢丝索的垂直方向进行旋转，同时相嵌合的方式还可避免遇到风浪时，相邻海洋浮体之间沿钢丝索的轴向发生相对位移，随风浪摆动。

本发明采用上述连接方式，可使海洋浮体列阵受到水流冲击的时候，在一定范围内沿钢丝绳索的垂直方向发生旋转来减少水流冲击对海洋浮体列阵及其连接部分的破坏。

在一个优选的实施方式中，如图4所示，在所述海洋浮体列阵四周环绕设置有防浪墙。

所述防浪墙包括多块彼此连接的水翼3；

所述水翼3的横截面形状呈翼形，如图5中所示，水翼3的纵截面一端曲度较大，另一端曲度较小，曲度较大的一端为头部，曲度小的一端为尾部，所述头部朝向海洋浮体列阵的外侧，尾部朝向海洋浮体列阵的内侧。

优选地，水翼的下表面为平面，上表面呈流线型，上表面与下表面相接；

本申请中，水翼3的形状与飞机机翼形状相似，本申请设置的水翼3具有一定的浮力，主要起到导流的作用，根据伯努利定理作用于飞机起飞的原理，机翼下层平缓，上层圆润，沿着机翼表面流动的空气在机翼上表面流得快，下表面流得慢，根据伯努利效应，机翼上表面受到的压力要小于下表面受到的压力，这就导致飞机最终会得到一个向上的升力，从而使飞机起飞。同理，空气和水同为流体，当水浪冲击水翼时，水翼下表面的压力要比上表面受到的压力大，会产生向上的升力，进而导致水翼上升。而水翼下方设置有锚，将防浪墙整体牢牢固定于海底，将海浪的能量传递到海底，强大的下拉力与本应导致水翼向上的升力相互抵消，从而产生消浪的力量，达到消浪的目的。

优选地，水翼3的长宽比为(5～8):4，优选比为6:4。每个水翼3的长度为1～8m，优选2～3m。；所述水翼3的长度尺寸与带有浮板的海洋浮体的边长尺寸一致。

所述水翼3的宽度尺寸基于布置该海洋浮体列阵的海域水文条件选择设置，优选地，所述水翼3的宽度尺寸为0.75米至1.5米。所述水翼3由PE、PU或者树脂等材料制成。

在一个优选的实施方式中，在所述水翼3左右两端中部各自设置有圆形的连接环4，通过该连接环4固定连接相邻两个水翼3，本申请中，在水平方向上，对于水翼3来说，邻近海洋浮体列阵的一端为头部，即为前端；远离海洋浮体列阵的一端为尾部，即为后端；两侧即为左端和右端；

还通过该连接环4连接海洋浮体与水翼3。通过连接环4相连，能够使得相邻的水翼3及海洋浮体之间能够小幅度地摆动，以便于在风浪较大的情况下顺利地甩出气室中的空气。

进一步地，上述在水翼3的两端设置的圆形连接环4，用于海洋浮体与水翼防浪墙之间的连接，该连接环能使各条钢丝索之间以及各水翼3之间的拉力均衡分配，能够缓解连接体因风浪长时间晃动引起的金属疲劳磨损，增加活动空间，延长连接件的使用寿命，减少维修更换成本。钢丝索与圆形连接环连接，用金属固定圈液压钳压紧达到固定的目的，各钢丝索连接圆环处用也用金属固定圈用液压钳压紧，使之紧固不脱落。

优选地，所述带有防浪墙的海洋浮体列阵还包括锚固装置；所述锚固装置包括锚绳、锚链和锚。

所述锚固装置通过设置在水翼3下方的三根钢丝索与水翼3相连；

优选地，如图6中所示，在所述水翼3下方还设置有圆环，所述三根钢丝索的底端都与该圆环相连。

在所述水翼3尾部的中部设置有连接点7，

在所述三根钢丝索中，一根顶端与水翼3左侧的连接环4相连，一根顶端与水翼3右侧的连接环4相连，一根与所述连接点7相连；所述三根钢丝索组成一个三棱锥形的线性结构，类似于风筝的三角线结构。上述三角型固定点的设置，受风筝三角形固定的启发，是三角稳定装置。

优选地，所述与连接点7相连的钢丝索长度可调，根据该钢丝索的长度来调节所述防浪墙与海浪的迎角大小。该钢丝索长一点则防浪墙与海浪的迎角小，反之钢丝索短则防浪墙与海浪的迎角大；

本申请中，防浪墙的迎水角度的大小根据浮体当地水域的水文条件与风浪大小来决定，一般为风浪大的海域迎角设置要小，例如设置为25-30度，风浪小的海域迎角设置要大，例如设置为30-35度，这样的设置是为了更好地稳定光伏列阵，使之适应于安置地的水文条件。本申请中优选地，将所述迎角设置为30度。

两端的钢丝索是将列阵与防浪墙所产生的拉力通过锚固装置的锚绳、锚链、锚传递至海底。当出现特别大的风浪和遭遇极端天气时，该防浪墙能起到列阵龙头的作用，带着列阵沉入到海面以下，并且在风浪变小后再带着列阵重新回到海面上。水翼底部的水流速慢而上部的流速快，在其翼型的作用下，能起到扰流的作用将洋流疏导至列阵的下部，减少甚至消除共振，起到防浪、防撞的效果，并且能带着海洋浮体列阵沉入水下。

本发明还提供一种海洋浮体列阵防风方法，该方法是使用上文所述海洋浮体或者带有防浪墙的海洋浮体列阵实现的；

将海洋浮体或者海洋浮体列阵置于海面上，并在其四周布置防浪墙，其中气室1中留存有空气；放置过程中，仅需将每个海洋浮体尽量平着放置在海面上即可，即使有部分海水进入到气室中，也会在气压作用下逐渐被压回到海面以下；

当海面风浪增大时，海洋浮体随着风浪增强而剧烈摇晃，所述气室1中的空气被甩出并被海水填充，海水不断从海洋浮体列阵的缝隙处涌至海洋浮体列阵上表面；所述缝隙为相邻海洋浮体之间的缝隙，也包括开设在浮板13上的缝隙；

随着气室1中气体逐渐减少，海洋浮体列阵上表面海水逐渐增多，上下起伏的海浪和海面风压作用下，所述海洋浮体列阵逐渐下沉到海面以下；此时，海浪剧烈地上下起伏，连续拍打在海洋浮体上，为海洋浮体提供向下的作用力，结合风压和海水重力，使得海洋浮体连续获得竖直向下的作用力，进而获得向下的加速度和速度，进而使得海洋浮体完全沉没到海面以下；并且由于海浪的持续上下作用，海洋浮体持续受到较大的竖直方向作用力，在竖直方向上往复移动，海洋浮体的冗余浮力使得海洋浮体整体基本一直处于海面以下较浅的位置，从而达到自我保护的目的，且不会过渡下沉；

当海面风浪减弱时，海浪上下起伏的频率降低，海面风压减小，在冗余浮力作用下，海洋浮体列阵逐渐上浮，此时海上下起伏频率减弱，每次起伏时施加在海洋浮体上的竖直向下作用力减弱，小于海洋浮体的冗余浮力；待单向进气阀2露出水面后，在气压的作用下，外界空气逐渐进入到气室1中，并填充满气室1。气室的充盈以及浮体本身的冗余浮力共同增强了海洋浮体的稳定性和整体的抗冲击能力，能很好地保护光伏组件不被损坏。

本发明所具有的有益效果：

(1)本发明海洋浮体具有气室，在海洋浮体的浮力与大气压强共同作用下，形成一体式吸盘结构，使得海洋浮体类似吸盘一样贴合在水面上，同时所述海洋浮体还具有冗余浮力，当光伏组件与海洋浮体遇到较弱的风浪时，海洋浮体的冗余浮力使得浮体不下沉到水中，大气压强的作用使得整体不脱离水面，从而实现贴合水面的效果，增强该海洋浮体的抗风浪能力；

(2)本发明所述海洋浮体的气室上设置有单向进气阀，能够在气室中进水的情况下逐渐补入空气，确保该气室持续具备较强的吸附能力；

(3)本发明所述海洋浮体具有预定的冗余浮力，气室具有预定的平稳性及抗风浪性能，当风浪等级过大时，气室中的空气能够被甩出至气室之外，并且由海水填充该气室，使得海洋浮体的浮力进一步降低，进而在风压足够大时，将该海洋浮体整体压入到海面以下，从而躲避大风浪对海洋浮体及光伏组件的侵袭；

(4)本发明所述海洋浮体列阵上设置有防浪墙，能够起到列阵龙头的作用，带着列阵往返于海面上下，从而提高躲避大风浪时的下浮速度，也能够加快上浮时的速度；该防浪墙还能够消除共振，起到防浪、防撞的效果。

(5)本发明所述海洋浮体列阵上防浪墙的水翼下方通过三条钢丝索与锚固装置相连，三条钢丝索的设置位置构成三角形，使得三条钢丝索组成三角稳定装置，提高水翼的稳定性，同时具体的连接点位都设置有连接环，用以使得各条钢丝索之间的拉力均衡分配，同时缓解连接体因风浪长时间晃动引起的金属疲劳磨损。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，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发明的限制。

在本发明的描述中，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”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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发明中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种海洋浮体，其特征在于，

该海洋浮体包括气室(1)，

围成所述气室(1)的壁面，包括顶面(11)和侧面(12)，在所述顶面(11)上方固定安装有光伏组件，在所述侧面(12)上开设有单向进气阀(2)。

2.根据权利要求1所述的海洋浮体，其特征在于，

所述单向进气阀(2)设置在侧面(12)的上部；

优选地，所述单向进气阀(2)设置有多个，如2-4个，并且均匀分布在侧面(12)上；

进一步优选地，所述单向进气阀(2)设置有两个。

3.根据权利要求1所述的海洋浮体，其特征在于，

在所述侧面(12)下部的外侧设置有浮板(13)，该浮板(13)与所述壁面一体成型；

优选地，该海洋浮体具有冗余浮力，即在所述海洋浮体完全沉入至海面下方,并且气室(1)充满海水时，该海洋浮体受到的浮力大于自身重力；

优选地，所述海洋浮体整体的水平轮廓呈矩形、三角形、六边形，优选为正方形。

4.一种带有防浪墙的海洋浮体列阵，其特征在于，

所述海洋浮体列阵包括多个权利要求1至3之一所述的海洋浮体，

优选地，所述横纵相邻的两个海洋浮体之间彼此连接使得该海洋浮体列阵连接为一体。

5.根据权利要求4所述的带有防浪墙的海洋浮体列阵，其特征在于，

在所述海洋浮体列阵四周环绕设置有防浪墙。

6.根据权利要求5所述的带有防浪墙的海洋浮体列阵，其特征在于，

所述防浪墙包括多块彼此连接的水翼(3)；

所述水翼(3)的横截面形状呈翼形，水翼(3)的纵截面一端曲度较大，另一端曲度较小，曲度较大的一端为头部，曲度小的一端为尾部，所述头部朝向海洋浮体列阵的外侧，尾部朝向海洋浮体列阵的内侧；

优选地，水翼的下表面为平面，上表面呈流线型，上表面与下表面相接。

7.根据权利要求6所述的带有防浪墙的海洋浮体列阵，其特征在于，

在所述水翼(3)左右两端中部各自设置有圆形的连接环(4)，通过该连接环(4)固定连接相邻两个水翼(3)，

还通过该连接环(4)连接海洋浮体与水翼(3)。

8.根据权利要求7所述的带有防浪墙的海洋浮体列阵，其特征在于，

所述带有防浪墙的海洋浮体列阵还包括锚固装置；

所述锚固装置通过设置在水翼(3)下方的三根钢丝索与水翼(3)相连；

优选地，在所述水翼(3)下方还设置有圆环，所述三根钢丝索的底端都与该圆环相连。

9.根据权利要求8所述的带有防浪墙的海洋浮体列阵，其特征在于，

在所述水翼(3)尾部的中部设置有连接点(7)，

在所述三根钢丝索中，一根顶端与水翼(3)左侧的连接环(4)相连，一根顶端与水翼(3)右侧的连接环(4)相连，一根与所述连接点(7)相连；

优选地，与连接点(7)相连的所述钢丝索长度可调，根据该钢丝索的长度来调节所述防浪墙与海浪的迎角大小。

10.一种海洋浮体列阵防风方法，其特征在于，

该方法是使用权利要求1至3之一的海洋浮体或者使用权利要求4至9之一所述带有防浪墙的海洋浮体列阵实现的；

该方法中，将海洋浮体或者海洋浮体列阵置于海面上，并在其四周布置防浪墙，其中气室(1)中留存有空气；

当海面风浪增大时，海洋浮体随着风浪增强而剧烈摇晃，所述气室(1)中的空气被甩出并被海水填充，海水不断从海洋浮体列阵的缝隙处涌至海洋浮体列阵上表面；

随着气室(1)中气体逐渐减少，海洋浮体列阵上表面海水逐渐增多，在上下起伏的海浪和海面风压作用下，所述海洋浮体列阵逐渐下沉到海面以下；

当海面风浪减弱时，海浪上下起伏的频率降低，海面风压减小，在冗余浮力作用下，海洋浮体列阵逐渐上浮，待单向进气阀(2)露出水面后，在气压的作用下，外界空气逐渐进入到气室(1)中，并填充满气室(1)。

Images