CN208046527U - 漂浮式海上光伏支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了漂浮式海上光伏支架，包括气垫，设置在气垫上的光伏组件边框架，气垫内设置若干个弹性缓冲件，弹性缓冲件的两端分别固定连接气垫的上内壁和下内壁，气垫的上表面其硬度大于气垫下表面的硬度，相邻弹性缓冲件之间设有间距，气垫内还固定设置弹性缓冲件的导向件。本实用新型一改以往浮筒或浮管作为浮体以实现漂浮式海上光伏支架的做法，而采用内置弹性缓冲件的气垫作为漂浮光伏支架的浮体，这样其仍可随海浪升降，但当气垫下的浪涌左右两侧浪高不同时能够起到缓冲作用，不会出现浮体上的光伏支架左右摇摆而影响光电转化效率的情况出现，可以最大程度保持气垫上光伏支架几乎始终处于预定的平面上。

Description

漂浮式海上光伏支架

技术领域

本实用新型涉及漂浮式海上光伏支架。

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，将太阳光辐射能转换为电能的一种新型发电系统。随着社会的发展，太阳能作为一种新型清洁的能源已渐渐受到人们的重视并取得较人的发展成果。

相对于地面光伏电站，水上电站规避了土地的限制，同时对水的生态环境还起到了一定的保护作用，如减少水的蒸发、抑制藻类的繁殖，另外还可以同水产养殖结合在一起，真正实现资源的综合利用。其中，水面漂浮电站是水上电站最重要的一种应用形式，在国外发展较早。水上光伏支架，有桩基固定和水面漂浮两种模式，但海上光伏支架则只能采用漂浮式，基本都是采用通过浮管或浮筒结合钢结构底座和支架，将光伏组件固定并漂浮在水面上。

授权公告号为CN 105227064 B的专利：漂浮式光伏支架系统，包括浮箱(1)，所述浮箱(1)的顶面或者某一侧边设置有光伏板安装部件，且每两个浮箱(1)构成一平台单元，同一平台单元的浮箱(1)之间通过若干连接件(7)连接；相邻的平台单元之间通过连接件或者浮箱(1)相邻侧面上的匹配结构紧固连接。本实用新型将光伏板(9)设置在两个浮箱(1)之间的水域上方，充分利用光伏板与水面之间的持续循环水冷原理实现双重持续循环冷却光伏板，提高了光伏板的输出功率，延长光伏板材料的寿命。其仍为采用浮筒(即所述浮箱)，当浮体下方浪涌左右两侧不同时，光伏支架左右摇摆会影响光电转化效率，减少漂浮式光伏支架的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供漂浮式海上光伏支架，可随海浪升降，但当浪涌左右两侧浪高不同时能够起到缓冲作用，不会出现光伏支架左右摇摆而影响光电转化效率的情况出现，可以最大程度保持光伏支架几乎始终处于预定的平面上。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计漂浮式海上光伏支架，包括气垫，设置在气垫上的光伏组件边框架，气垫内设置若干个弹性缓冲件，弹性缓冲件的两端分别固定连接气垫的上内壁和下内壁，气垫的上表面其硬度大于气垫下表面的硬度，相邻弹性缓冲件之间设有间距，气垫内还固定设置弹性缓冲件的导向件。将光伏组件边框架设置在气垫上，气垫可以是整体一个，也可以是多个气垫组合连接而成，气垫内弹性缓冲件的设置则可以很好地应对浪涌，尤其是在气垫下的浪其左右作用力不一样即气垫下方会出现左边浪高右边浪低(或相反)时，弹性缓冲件能够很好地缓冲左右不同的作用力，最大化减小气垫上光伏支架的左右摇摆。

进一步的技术方案是，气垫设有若干个，相邻气垫之间通过连接件连接，每个气垫上设置一个光伏组件边框架，相邻的光伏组件边框架通过连接杆铰接。连接件为设置在气垫四角的连接环，连接环与气垫一体设置，两个相邻气垫之间的邻近的连接环通过销柱连接，销柱的顶端为圆盘状，直径大于销柱其圆柱体的底面直径，销柱的底端设置外螺纹，与螺母配合使得相邻连接环上的销柱不脱离连接环，使得相邻气垫保持连接状态，销柱其圆柱体的高大于两个连接环的厚度之和，这样保证相邻气垫是个“软连接”，能够减小浪涌到来时的振幅。

进一步的技术方案是，气垫的面向光伏组件边框架的表面上固定连接边框架置放板，光伏组件边框架固定连接在边框架置放板上。也可以将光伏组件边框架直接固定连接在气垫的上表面上，但在气垫上表面固定设置刚性的边框架置放板是更为优选方案，保证其上的光伏支架的稳定。

进一步的技术方案为，弹性缓冲件为弹性海绵或弹簧；所述导向件为与弹簧适配的导向套管。这样保证弹簧始终处于一个基本竖直的状态，保证缓冲浪涌的作用。

进一步的技术方案为，弹性海绵为柱状或长方体状，所述导向件为与弹性海绵形状适配的导向套管。

进一步的技术方案为，气垫的面向光伏组件边框架的表面其材料为高密度聚乙烯。这样使得气垫的上表面是刚性表面，保证光伏支架安装后处于海上漂浮状态时的稳定，不会由于浪涌的出现而出现大的起伏或摇摆，再配合气垫内弹性缓冲件可以极大避免气垫下方左右作用力不同时造成的摇摆的情况。光伏组件的电缆则可以通过岸上设置的电缆收卷筒与气垫上的光伏组件相连，这为本领域公知常识，在此不赘述；为减少人工操作，可以将电缆收卷筒设置成带扭簧形式的，如：电缆收卷筒转动设置在筒轴上，筒轴上设置扭簧，扭簧的两端固定连接在电缆收卷筒的筒内壁上，这样当涨潮或由于浪涌使得气垫上升时，电缆被拉动，电缆收卷筒克服扭簧的扭力放出一部分绕设在电缆收卷筒上的电缆，当退潮或由于浪涌使得气垫下降时，电缆变得松动，由于扭簧扭力的作用，收回一部分电缆，这样始终保持电缆处于一个几乎平直的状态，不担心由于涨退潮或浪涌使得电缆出现损坏的情况。

进一步的技术方案为，气垫为长方体形，在气垫的每个侧面至少设置一个气垫的降振幅机构；所述降振幅机构用于在气垫上升及下降时减少气垫的振幅；所述降振幅机构包括气垫上升降幅机构及气垫下降降幅机构；所述气垫上升降幅机构包括转动设置在气垫上表面的线缆收卷轴，线缆收卷轴竖直设置，气垫上表面固定设置工字钢形状的轴座，线缆收卷轴的长度大于轴座的高度、超出部分固定设置螺旋桨，线缆收卷轴上固定连接线缆，线缆绕设在线缆收卷轴上，线缆的另一端固定连接采用高密度聚乙烯制成的浮体(浮体平时浮在水面上)，螺旋桨用于在气垫上升时由于浮体自重拉动线缆使得线缆收卷轴转动而产生使气垫下降的动力；气垫下降降幅机构包括通过一根刚性直角杆与气垫固定连接的长方体形浮筒，长方体形浮筒下半部分采用钢块、上半部分采用高密度聚乙烯制成的长方体形壳体。这样在平时未受涨退潮或浪涌影响时长方体形浮筒有一部分处于水面下(其重力和浮力平衡)，而气垫受浪涌的作用力下降时长方体形浮筒由于其通过刚性直角杆与气垫相连，因此长方体形浮筒下降，这样其排水体积变多，使得整个气垫受的浮力上升，减少了气垫下降的振幅；而在在气垫上升时由于浮体自重拉动线缆使得线缆收卷轴转动，这样带动线缆收卷轴另一端的螺旋桨转动，而螺旋桨其旋向设置成能够在这种转动方向时产生使气垫下降的动力，类似于飞机起飞时的升力(而在这里，恰恰与飞机起飞的升力其方向相反，是产生使得气垫下降的动力，也即力的方向是相反的，这样可以减少气垫在上升时的振幅)；这样通过降振幅机构的设置能够减少气垫在上升(由于浪涌的作用或由于涨潮)或下降(由于浪涌的作用或退潮)时的振幅，保证了其上的光伏支架的稳定，提高了光伏组件的使用寿命，最大化避免由于气垫的升降而影响整个光伏组件的光电转化效率。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型一改以往浮筒或浮管作为浮体以实现漂浮式海上光伏支架的做法，而采用内置弹性缓冲件的气垫作为漂浮光伏支架的浮体，这样其仍可随海浪升降，但当气垫下的浪涌左右两侧浪高不同时能够起到缓冲作用，不会出现浮体上的光伏支架左右摇摆而影响光电转化效率的情况出现，可以最大程度保持气垫上光伏支架几乎始终处于预定的平面上；将光伏组件边框架设置在气垫上，气垫可以是整体一个，也可以是多个气垫组合连接而成，气垫内弹性缓冲件的设置则可以很好地应对浪涌，尤其是在气垫下的浪其左右作用力不一样即气垫下方会出现左边浪高右边浪低(或相反)时，弹性缓冲件能够很好地缓冲左右不同的作用力，最大化减小气垫上光伏支架的左右摇摆。在气垫上表面固定设置刚性的边框架置放板是更为优选方案，保证其上的光伏支架的稳定。导向套管的设置保证弹簧始终处于一个基本竖直的状态，保证缓冲浪涌的作用。气垫的面向光伏组件边框架的表面其材料为高密度聚乙烯。气垫的上表面采用高密度聚乙烯，是刚性表面，保证光伏支架安装后处于海上漂浮状态时的稳定，不会由于浪涌的出现而出现大的起伏或摇摆，再配合气垫内弹性缓冲件可以极大避免气垫下方左右作用力不同时造成的摇摆的情况。

附图说明

图1是本实用新型漂浮式海上光伏支架实施例一的示意图；

图2是图1中两个气垫其俯视图的分解示意图；

图3是本实用新型实施例二的示意图；

图4是本实用新型实施例三的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是图5中浮体和线缆收卷轴部分的放大示意图。

图中：1、气垫；2、光伏组件边框架；3、弹性缓冲件；4、导向件；5、连接件；6、连接杆；7、边框架置放板；8、线缆收卷轴；9、轴座；10、螺旋桨；11、浮体；12、刚性直角杆；13、浮筒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例一：

如图1、图2所示(为便于图示，图1仅示出了相邻两个气垫)，本实用新型是漂浮式海上光伏支架，包括气垫1，设置在气垫1上的光伏组件边框架2，气垫1内设置若干个弹性缓冲件3，弹性缓冲件3的两端分别固定连接气垫1的上内壁和下内壁，相邻弹性缓冲件3之间设有间距，气垫1内还固定设置弹性缓冲件3的导向件4。气垫的上表面其硬度大于气垫下表面的硬度，这样在受力后能保证下表面压缩弹簧，而上表面一直处于平行于水面的情况；气垫1设有若干个，相邻气垫1之间通过连接件5连接，每个气垫1上设置一个光伏组件边框架2，相邻的光伏组件边框架2通过连接杆6铰接。气垫1的面向光伏组件边框架2的表面上固定连接边框架置放板7，光伏组件边框架2固定连接在边框架置放板7上。弹性缓冲件3为弹簧；所述导向件4为与弹簧适配的导向套管。气垫1的面向光伏组件边框架2的表面其材料为高密度聚乙烯。

实施例二：

与实施例一的不同在于，如图3所示(为便于图示，图3仅示出了相邻两个气垫)，弹性缓冲件3为弹性海绵；弹性海绵为长方体状，所述导向件4为与弹性海绵形状适配的导向套管。

实施例三：

与实施例一的不同在于，如图4至图6所示(为便于图示，图4仅示出了一个气垫)，气垫1为长方体形，在气垫1的每个侧面至少设置一个气垫1的降振幅机构；所述降振幅机构用于在气垫1上升及下降时减少气垫1的振幅；所述降振幅机构包括气垫1上升降幅机构及气垫1下降降幅机构；所述气垫1上升降幅机构包括转动设置在气垫1上表面的线缆收卷轴8，线缆收卷轴8竖直设置，气垫1上表面固定设置工字钢形状的轴座9，线缆收卷轴8的长度大于轴座9的高度、超出部分固定设置螺旋桨10，线缆收卷轴8上固定连接线缆，线缆绕设在线缆收卷轴8上，线缆的另一端固定连接采用高密度聚乙烯制成的浮体11(浮体11平时浮在水面上)，螺旋桨10用于在气垫1上升时由于浮体11自重拉动线缆使得线缆收卷轴8转动而产生使气垫1下降的动力；气垫1下降降幅机构包括通过一根刚性直角杆12与气垫1固定连接的长方体形浮筒13，长方体形浮筒13下半部分采用钢块、上半部分采用高密度聚乙烯制成的长方体形壳体。这样在平时未受涨退潮或浪涌影响时长方体形浮筒13有一部分处于水面下(其重力和浮力平衡)，而气垫1受浪涌的作用力下降时长方体形浮筒13由于其通过刚性直角杆12与气垫1相连，因此长方体形浮筒13下降，这样其排水体积变多，使得整个气垫1受的浮力上升，减少了气垫1下降的振幅；而在气垫1上升时由于浮体11自重拉动线缆使得线缆收卷轴8转动，这样带动线缆收卷轴8另一端的螺旋桨10转动，而螺旋桨10其旋向设置成能够在这种转动方向时产生使气垫1下降的动力，类似于飞机起飞时的升力(而在这里，恰恰与飞机起飞的升力其方向相反，是产生使得气垫1下降的动力，也即力的方向是相反的，这样可以减少气垫1在上升时的振幅)；这样通过降振幅机构的设置能够减少气垫1在上升(由于浪涌的作用或由于涨潮)或下降(由于浪涌的作用或退潮)时的振幅，保证了其上的光伏支架的稳定，提高了光伏组件的使用寿命，最大化避免由于气垫1的升降而影响整个光伏组件的光电转化效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.漂浮式海上光伏支架，其特征在于，包括气垫，设置在气垫上的光伏组件边框架，气垫内设置若干个弹性缓冲件，弹性缓冲件的两端分别固定连接气垫的上内壁和下内壁，气垫的上表面其硬度大于气垫下表面的硬度，相邻弹性缓冲件之间设有间距，气垫内还固定设置弹性缓冲件的导向件。

2.如权利要求1所述的漂浮式海上光伏支架，其特征在于，所述气垫设有若干个，相邻气垫之间通过连接件连接，每个气垫上设置一个光伏组件边框架，相邻的光伏组件边框架通过连接杆铰接。

3.如权利要求2所述的漂浮式海上光伏支架，其特征在于，所述气垫的面向光伏组件边框架的表面上固定连接边框架置放板，光伏组件边框架固定连接在边框架置放板上。

4.如权利要求3所述的漂浮式海上光伏支架，其特征在于，所述弹性缓冲件为弹性海绵或弹簧；所述导向件为与弹簧适配的导向套管。

5.如权利要求4所述的漂浮式海上光伏支架，其特征在于，所述弹性海绵为柱状或长方体状，所述导向件为与弹性海绵形状适配的导向套管。

6.如权利要求5所述的漂浮式海上光伏支架，其特征在于，所述气垫的面向光伏组件边框架的表面其材料为高密度聚乙烯。