CN206288207U - 水上光伏电站的支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水上光伏电站的支撑结构，包括多个空间节点(1)和多根连接杆(2)，所述空间节点(1)包括底板(101)和十字形连接板(102)，所述连接杆(2)的两端设有连接接头(3)，所述连接杆(2)通过端部的连接接头(3)与所述空间节点(1)的底板(101)或十字形连接板(102)连接固定形成空间桁架。该水上光伏电站的支撑结构刚度大、自重轻、安装速度快、耐腐蚀、可保护水体环境，采用该支撑结构的水上光伏电站不仅能建设在静水面上，还能建设在水面面积大于一平方公里的水库或湖面上。

Description

水上光伏电站的支撑结构

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，尤其涉及一种水上光伏电站的支撑结构。

背景技术

水上光伏电站的常规建法是将光伏组件直接安装在浮箱上，浮箱之间依靠阴阳扣链接，形成水上光伏电站。这种做法导致光伏组件离水面很近，且浮子模块间的链接强度较低，在随波浪起伏的相对运动中易磨损。这类电站只适合建造在没有风浪的静水面，不适合建造在水面面积大于一平方公里的水库或湖面。此外，在已经建设漂浮式光伏电站的水体中，由于漂浮在水面上的浮箱占据了大量水面，减少了水面与空气的接触面积，对水体中的氧气含量、温度散发、水产业都带来了不利的影响。

由此可见，为解决上述技术问题，需要设计一种兼具刚度大、自重轻、耐腐蚀等特性的支撑结构，以达到大面积使用及承受较大荷载作用，并且能使光伏组件远离水面，同时减少浮箱数量保护水体环境并延长光伏电站的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种刚度大、自重轻、安装速度快、耐腐蚀、可保护水体环境的水上光伏电站的支撑结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种水上光伏电站的支撑结构，包括多个空间节点和多根连接杆，所述空间节点包括底板和十字形连接板，所述连接杆的两端设有连接接头，所述连接杆通过端部的连接接头与所述空间节点的底板或十字形连接板连接固定形成空间桁架。

作为对上述技术方案的进一步改进：

优选的，所述十字形连接板与所述底板垂直固定连接，十字形连接板包括四个翼部，所述四个翼部将底板划分为四个区域，所述十字形连接板的四个翼部上以及底板的四个区域上均开有用于连接所述连接杆的空间节点连接孔组。

优选的，所述空间节点连接孔组为两个螺栓孔，且该两个螺栓孔的圆心距为预设长度。

优选的，所述连接接头包括一端插入所述连接杆中，另一端对中开槽的空心管；

以及插设于所述空心管的开槽内的节点板；

所述节点板上开有用于连接所述空间节点的节点板连接孔组。

优选的，所述节点板连接孔组为两个螺栓孔，且该两个螺栓孔的圆心距与所述空间节点连接孔组的两个螺栓孔的圆心距相等，空间节点和连接杆之间通过螺栓连接固定。

优选的，所述空心管插入所述连接杆中的部分与连接杆的内壁之间留有间隙，所述间隙内填充有粘结材料。

优选的，所述空间节点和连接接头为耐腐蚀合金材料构件或树脂基类复合材料构件；所述连接杆为树脂基类复合材料构件。

优选的，所述支撑结构底部的角上和边上均连接有锚链，所述锚链的一端沉入水底，锚链沉入水底的一端连接有锚块。

优选的，位于所述支撑结构底部的连接杆上安装有浮子，所述浮子为管道浮筒和/或浮箱。

优选的，位于所述支撑结构上部的连接杆上安装有用于固定光伏电池板的固定组件，所述固定组件为扣件、卡接件和螺钉连接件中的至少一种。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的支撑结构通过连接接头将连接杆固定连接在空间节点的底板或十字形连接板上，连接杆作为空间桁架的受力杆，空间节点作为装配构件连接各连接杆件形成空间桁架，可直接使用该空间桁架的连接杆支撑水上光伏电站光伏组件或逆变器等电学部件，无需额外支撑框架；并且，该支撑结构具有足够的刚度能有效支撑水上光伏电站光伏组件使其远离水面，提高了水上光伏电站的使用寿命，保证了支撑结构在风浪中不会倾覆。

(2)通过在连接接头的节点板上开设两个螺栓孔，在空间节点的底板和十字形连接板上均开设与节点板上螺栓孔位置匹配的螺栓孔，连接杆和空间节点的连接处通过两根螺栓连接，进一步提高了该支撑结构的稳定性，并且拆装方便。

(3)该支撑结构中的空间节点和连接接头采用耐腐蚀合金材料构件或树脂基类复合材料构件，连接杆采用树脂基类复合材料构件，使得该支撑结构兼具自重轻、刚度大和耐腐蚀等优点。

(4)该支撑结构应用于水上光伏电站时可减少浮子的使用数量，不仅可节约成本，而且可保护水体环境；采用锚链和锚块沉入水底对支撑结构进行约束，保证漂浮于水面上的支撑结构位置相对稳定，采用本实用新型支撑结构的水上光伏电站不仅能建设在静水面上，还能建设在水面面积大于一平方公里的水库或湖面上。

(5)该支撑结构应用时，直接将光伏电池板通过设于支撑结构上部的连接杆上的固定组件进行固定，无需额外制作支撑框架来支撑固定光伏电池板，不仅简化了结构，而且节省了材料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型水上光伏电站的支撑结构的结构主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的侧视图。

图4为本实用新型水上光伏电站的支撑结构中空间节点的结构示意图。

图5为本实用新型水上光伏电站的支撑结构中连接杆及连接接头的结构示意图。

图例说明：

1、空间节点；2、连接杆；3、连接接头；4、浮子；101、底板；102、十字形连接板；103、空间节点连接孔组；301、空心管；302、节点板；303、节点板连接孔组。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例

如图1至图5所示，本实用新型水上光伏电站的支撑结构的一种实施例，该支撑结构包括多个空间节点1和多根连接杆2。其中，空间节点1包括底板101和十字形连接板102，十字形连接板102与底板101垂直焊接连接，其焊缝为角焊缝，连接杆2的两端设有连接接头3，连接杆2通过端部的连接接头3与空间节点1的底板101或十字形连接板102连接固定形成空间桁架。其中，空间节点1作为空间桁架的装配构件，连接杆2作为空间桁架的受力杆。十字形连接板102包括四个翼部，该四个翼部将底板101划分为四个区域，十字形连接板102的四个翼部上以及底板101的四个区域上均开有用于连接连接杆2的空间节点连接孔组103。连接接头3包括一端插入连接杆2中，另一端对中开槽的空心管301；以及插设于该空心管301的开槽内的节点板302；该节点板302上开有用于连接空间节点1的节点板连接孔组303。该节点板连接孔组303与空间节点连接孔组103的位置相匹配，空间节点1和连接杆2之间通过螺栓连接固定。在支撑结构底部的连接杆2上安装有浮子4，该浮子4为管道浮筒和浮箱中的至少一种。支撑结构底部的连接杆2从浮子4上预留的孔洞中穿过，支撑结构依靠浮子4提供的浮力漂浮于水面之上。该支撑结构采用连接杆2作为空间桁架的受力杆，空间节点1作为装配构件连接各连接杆2形成空间桁架，连接杆2与空间节点1之间采用螺栓连接固定，位于支撑结构上部的连接杆2上安装有用于固定光伏电池板的固定组件(图中未示出)，该固定组件为扣件、卡接件和螺钉连接件中的至少一种，太阳能电池板与连接杆2之间通过固定组件采用扣件连接、卡接、螺钉连接等方式进行安装，直接使用该空间桁架的连接杆2支撑水上光伏电站光伏组件或逆变器等电学部件，无需额外支撑框架；并且，该支撑结构具有足够的刚度能有效支撑水上光伏电站光伏组件使其远离水面，提高了水上光伏电站的使用寿命，保证了支撑结构在风浪中不会倾覆。

本实施例中，空间节点连接孔组103为两个螺栓孔，且该两个螺栓孔的圆心距为预设长度。节点板连接孔组303也为两个螺栓孔，且该两个螺栓孔的圆心距与空间节点连接孔组103的两个螺栓孔的圆心距相等。将连接杆2和空间节点1之间采用两根螺栓进行连接，进一步提高了该支撑结构的刚性。其中，螺栓优选采用铝螺栓或特氟龙高强度螺栓，以保证其耐腐蚀性。

本实施例中，空心管301插入连接杆2中的部分与连接杆2的内壁之间留有1.5mm的间隙，该间隙内填充有环氧树脂胶，使得该空心管301与连接杆2连接得更加牢固、可靠。空间节点1、连接杆2和连接接头3均为轻质复合材料构件，该支撑结构兼具自重轻、刚度大和耐腐蚀等优越的性能。其中，空间节点1和连接接头3优选采用耐腐蚀合金材料构件或树脂基类复合材料构件，连接杆2优选采用树脂基类复合材料制成的空心圆形管件。

在该支撑结构底部的角上和边上均连接有锚链，该锚链的一端沉入水底，并且在锚链沉入水底的一端连接有锚块(锚链和锚块在图中均未示出)。采用锚块沉于水底，锚链牵引的约束方法，可使该支撑结构漂浮于水面上时保持其位置相对稳定。采用该支撑结构的水上光伏电站不仅能建设在静水面上，还能建设在水面面积大于一平方公里的水库或湖面上。

此外，该支撑结构中的节点板连接孔组303与空间节点连接孔组103可关于各自区域30°、45°、60°线或其他角度线对称，或置于各自区域的其他位置，使水上光伏电站支撑结构的斜放的连接杆2与空间节点1的底板101呈30°、45°、60°或其他不同角度，形成不同空间形状的支撑结构，以满足不同纬度光线直射角度太阳能电池板的布置需求。

综上，该支撑结构中的连接杆2、空间节点1和连接接头3的生产、运输和装配都非常方便；连接杆2的材料密度仅为普通钢材的五分之一，使得支撑结构自重轻，便于现场拼装、起吊安装，在应用于水上光伏电站时可减少浮子4的使用数量，节约成本的同时保护了水体环境；连接杆2采用树脂基类复合材料构件，空间节点1和连接接头3采用耐腐蚀合金材料构件或树脂基类复合材料构件，均具有耐腐蚀的特点，能够满足建设于水面上的使用要求，提高了水上光伏电站的使用寿命；该支撑结构具有足够的刚度，可以直接将光伏组件或逆变器等电学部件安装在连接杆2上，无需额外支撑框架；采用锚块沉于水底，锚链牵引支撑结构四角及四边空间节点1的锚固方法保持稳定，保证该支撑结构在风浪中也不会倾覆，采用该支撑结构的光伏电站可建设在水面面积较大的水库或湖面上。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：包括多个空间节点(1)和多根连接杆(2)，所述空间节点(1)包括底板(101)和十字形连接板(102)，所述连接杆(2)的两端设有连接接头(3)，所述连接杆(2)通过端部的连接接头(3)与所述空间节点(1)的底板(101)或十字形连接板(102)连接固定形成空间桁架。

2.根据权利要求1所述的水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：所述十字形连接板(102)与所述底板(101)垂直固定连接，十字形连接板(102)包括四个翼部，所述四个翼部将底板(101)划分为四个区域，所述十字形连接板(102)的四个翼部上以及底板(101)的四个区域上均开有用于连接所述连接杆(2)的空间节点连接孔组(103)。

3.根据权利要求2所述的水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：所述空间节点连接孔组(103)为两个螺栓孔，且该两个螺栓孔的圆心距为预设长度。

4.根据权利要求3所述的水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：所述连接接头(3)包括一端插入所述连接杆(2)中，另一端对中开槽的空心管(301)；

以及插设于所述空心管(301)的开槽内的节点板(302)；

所述节点板(302)上开有用于连接所述空间节点(1)的节点板连接孔组(303)。

5.根据权利要求4所述的水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：所述节点板连接孔组(303)为两个螺栓孔，且该两个螺栓孔的圆心距与所述空间节点连接孔组(103)的两个螺栓孔的圆心距相等，空间节点(1)和连接杆(2)之间通过螺栓连接固定。

6.根据权利要求4所述的水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：所述空心管(301)插入所述连接杆(2)中的部分与连接杆(2)的内壁之间留有间隙，所述间隙内填充有粘结材料。

7.根据权利要求1所述的水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：所述空间节点(1)和连接接头(3)为耐腐蚀合金材料构件或树脂基类复合材料构件；所述连接杆(2)为树脂基类复合材料构件。

8.根据权利要求1所述的水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：所述支撑结构底部的角上和边上均连接有锚链，所述锚链的一端沉入水底，锚链沉入水底的一端连接有锚块。

9.根据权利要求1所述的水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：位于所述支撑结构底部的连接杆(2)上安装有浮子(4)，所述浮子(4)为管道浮筒和/或浮箱。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的水上光伏电站的支撑结构，其特征在于：位于所述支撑结构上部的连接杆(2)上安装有用于固定光伏电池板的固定组件，所述固定组件为扣件、卡接件和螺钉连接件中的至少一种。