CN210212703U - 一种支撑设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种支撑设备，属于光伏发电设备技术领域。设备包括用于支撑光伏板的主浮体，主浮体内设有相互隔离的双层腔体结构，双层腔体结构包括第一腔体和位于第一腔体上方的第二腔体，第二腔体的上表面为斜面，双层腔体结构上设有贯穿第一腔体和第二腔体的通孔。本实用新型采用双层腔体结构的主浮体安装光伏板，第一腔体和第二腔体分别位于水面上下两处，利用水体对第一腔体的锚固作用控制第二腔体的漂浮稳定性，其中第一腔体为牵制体，避免第二腔体随波移动或者被轻易掀翻，第一腔体的固定形状容纳特定体量的水体，还能快速而较为恒定地确定双层腔体结构的整体吃水深度和漂浮状态；第二腔体提供浮力，用以支撑光伏板。

Description

一种支撑设备

技术领域

本实用新型涉及光伏发电设备技术领域，具体地说，涉及一种支撑设备。

背景技术

大规模、无节制地开发利用化石燃料不仅加速了这些宝贵资源的枯竭，而且造成日益严重的环境问题，比如二氧化碳等废气的过度排放日益引起全球关注，控制和减少废气排放已经成为全球各国的重要目标和义务，责任的分担也已成为各国政府讨价还价的政治问题。随着全球能耗的快速增长，环境将进一步恶化，减排的纷争将更加激烈。

我国目前的能源将近70％由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。面对当前煤炭、化石能源消耗带来的严重环境危机，调整能源结构已迫在眉睫。

根据国家发改委的“中国光伏产业发展研究报告(2006-2007)”，如果没有新的探测，目前全球石油仅够用45年，而中国仅够用15年；全球天然气仅够用61年，而中国仅够用30年；全球煤仅够用230年，而中国仅够用81年；甚至作为核电的铀矿全球仅够用71年，而中国仅够用50年。中国作为最大的发展中国家，能源紧缺的问题更加严重。所以急需寻找替代能源，太阳能作为一种丰富、洁净和可再生的新能源，它的开发利用对缓解能源危机、保护生态环境和保证经济的可持续发展意义重大。

对于占地较广的大型光伏电站而言，日照时间长且拥有大片廉价土地的西部地区无疑是最佳选择。但是由于西部地区远离负荷中心，而且电网设施薄弱，因此光伏电站的并网以及弃光一直存在问题。而在东部地区发展光伏电站，虽然不愁并网及弃光，但是东部地区人口稠密、土地资源稀缺，这成为制约大型地面光伏电站发展的关键因素。因此，需要寻找一种不占用耕地、林地、湿地以及商业用地等宝贵的土地资源的方式来发展光伏。水上漂浮式光伏电站可以很好的解决土地资源稀缺这一棘手问题，我国很多地区丰富的河流弯道、湖泊、鱼塘、蓄水池、水库等资源让发展水上漂浮式光伏发电成为可能。

目前，不论国内或国外，在水上漂浮式光伏电站中所使用的支撑光伏板的浮体设备，基本采用自带倾角浮体以及平浮体+支架形式，而且浮体均为空心结构，这样的设计方案抗风、抗浪效果差，遇大风大浪时容易被掀翻，导致光伏系统损坏不能正常发电。网络公开报道，2016年8月22日，日本埼玉县川岛町，Smart Energy水上漂浮式光伏电站被吹翻损坏。2018年，中国安徽淮南也出现了大型水面漂浮式光伏电站被风吹翻损坏的案例。这一严重缺陷一直限制着水上光伏电站的运用和发展。所以需要对水上漂浮式光伏电站所使用的光伏板支撑设备进行改造，研发能抗风浪的光伏板支撑设备，推动水上漂浮式光伏电站的发展，促进光伏行业的技术进步，突破光伏电站建设场地的限制。

因此，设计一款能抗风浪的光伏板支撑设备非常必要。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对现有技术中，水上光伏板支撑设备容易被风浪掀翻的问题，本实用新型提供一种支撑设备，利用设备与水体的更深度结合，实现水体本身对设备的交融与牵制，避免风浪将设备轻易掀离水体，造成设备翻覆。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种支撑设备，包括主浮体，所述主浮体内设有相互隔离的双层腔体结构，所述双层腔体结构包括第一腔体和设置在第一腔体上侧的第二腔体，双层腔体结构上设有贯穿第一腔体和第二腔体的贯通孔。

优选地，所述第一腔体上设有进水孔和排气孔。

优选地，所述第二腔体为密闭结构。

优选地，所述第二腔体侧壁上设有可开闭的调节孔。

优选地，所述主浮体的外侧壁上设有插槽，并设有与所述插槽配合的第一连接件；

所述第一连接件包括腹板，所述腹板的靠近第一腔体的一端、远离第一腔体的一端分别对应设置有一块连接板，腹板与插槽的靠近贯通孔的一侧面相互贴合；所述连接板上均设置端孔；

靠近第一腔体的连接板采用可拆卸的方式安装在插槽内。

优选地，远离第一腔体的连接板上配合有压块；所述压块上设有与该连接板上的端孔配合的圆孔。

优选地，所述插槽以及与插槽对应配合的第一连接件均至少为两个；远离第一腔体的连接板上共同安装有一根条形的第二连接件；所述第二连接件上设有光伏板安装孔，并连接有压块，所述压块上设有与光伏板安装孔对应配合的圆孔。

优选地，所述主浮体的远离插槽的一侧安装有条形的第二连接件；所述第二连接件上设有光伏板安装孔，并连接有压块，所述压块上设有与光伏板安装孔对应配合的圆孔。

优选地，所述主浮体侧面上设有至少一对连接耳。

优选地，所述主浮体侧部连接有走道浮体，并与走道浮体形成漂浮系统。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型采用双层腔体结构的主浮体安装光伏板，第一腔体和第二腔体分别位于水面上下两处，利用水体对第一腔体的锚固作用，控制第二腔体的漂浮稳定性，其中第一腔体为牵制体，避免第二腔体随波移动或者被轻易掀翻，第一腔体的固定形状容纳特定体量的水体，还能快速而准确地确定双层腔体结构的整体吃水深度和漂浮状态，有力提升了大规模铺设的效率；第二腔体提供浮力，用以支撑光伏板。

(2)本实用新型采用进水量或者气体容量可灵活调节的双层腔体结构设置，即第一腔体利用其侧部进水孔导入水体，通过改变进水孔位置可以调整进水量；相应地，必要时还可以将第二腔体中放入适量水体，提高水体浸没程度，进一步提高双层腔体结构在水中的稳定性，具体使用情形根据所用水域风浪情况而定，使用更加灵活。

(3)本实用新型采用第一连接件和第二连接件支撑光伏板，第一连接件的尺寸能够灵活调整，进而调节支撑光伏板的高度，适应不同情形的使用需求。

附图说明

图1为本实用新型的主浮体的一侧视角立体图；

图2为本实用新型的主浮体的另一视角立体图；

图3为本实用新型的主浮体的左视图；

图4为本实用新型的主浮体的俯视图；

图5为本实用新型的主浮体与第一连接件和第二连接件的配合关系示意图；

图6为本实用新型的主浮体与光伏板配合安装示意图；

图7为本实用新型的第一连接件的立体图；

图8为本实用新型的实施例一的使用状态示意图；

图9为本实用新型的实施例二的使用状态示意图；

图10为图3沿A-A剖视图。

图中：

1、第一腔体；2、第二腔体；3、主浮体；4、贯通孔；10、光伏板；11、插槽；12、第一连接件；121、端孔；13、第二连接件；14、压块；15、水平平台；16、光伏板安装孔；17、圆孔；18、通风槽；19、连接耳；20、走道浮体；21、安装槽。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，下面对本实用新型作进一步阐述。

实施例1

如图1至图8、图10所示，一种支撑设备，包括用于支撑光伏板10的主浮体3，主浮体3内设有相互隔离的双层腔体结构，双层腔体结构具体包括浸在水中的第一腔体1和设置在第一腔体1上方，且浮于水面上的第二腔体2。为了使水体更容易进入第一腔体1，在第一腔体1的侧壁上开设进水孔和排气孔，进水孔位于第一腔体1底部，排气孔位于第一腔体1侧壁且靠近第二腔体2的位置处，水体从进水孔进入，第一腔体1内的气体由排气孔排出，通过改变进水孔的位置可以调节水体进入第一腔体1的状态，进而有利于控制第一腔体1的吃水深度。

基于提供浮力和避水的需要，第二腔体2为空心结构，且为密闭结构，遇(一般强度)风浪时，第二腔体2利用其浮力将第一腔体1提升至水面处，并将光伏板10始终支撑在水面上，同时，第一腔体1能够与水体融为一体，将第二腔体2及光伏板10较为牢固地固定在水体某一处，抵抗风浪的掀覆和吹移。

为了进一步提高主浮体3的抗风浪性能，在双层腔体结构上设贯穿第一腔体1、第二腔体2的贯通孔4，贯通孔4的作用此处体现为：

(1)提高主浮体3质量分布的离心性，提高主浮体3抗风浪、抗翻覆性能；

(2)贯通孔4内侧面由于水浸没一定高度，也可起到提高主浮体3抗风浪的效果；

(3)贯通孔4起到加强筋的作用，使主浮体3结构更强；

(4)基于光伏板具有负温度系数，即温度越低，发电量越高，因此，贯通孔4内所进水体蒸发带走热量，为光伏板降温，提高光伏板发电量。

主浮体3的一侧端面上设有一对插槽11，前述的一对插槽11内分别设有第一连接件12，第一连接件12均包括与对应插槽11的靠近贯通孔4的一侧面相互贴合的腹板，和分别对应设置在腹板远离第一腔体1的一端、靠近第一腔体1的一端的连接板，连接板上均设置端孔121，腹板下端的连接板分别采用螺栓连接的方式安装在对应插槽11内，腹板上端的连接板上共同安装有一根条形的第二连接件13，且第二连接件13的横断面为阶梯形，该阶梯形结构能够形成对光伏板10边缘的两个面的包围和限位支撑，提高对光伏板10的支撑稳定性。

为了方便第一连接件12的安装，插槽11内设置水平平台15，腹板下端的连接板分别与对应水平平台15相互贴合。

主浮体3的远离插槽11的一侧也设有二连接件13，前述两处的第二连接件13分别支撑光伏板10的相对两侧边，从而将光伏板10整体稳定夹持。

第二连接件13上均设置用于与光伏板相互固定的光伏板安装孔16，且第二连接件13上均采用可拆卸的方式安装有压块14，具体地，压块14上对应于光伏板安装孔16设置有圆孔17，光伏板10位于压块14和第二连接件13之间，采用螺栓穿过对应的光伏板安装孔16、光伏板10和圆孔17，将第二连接件13、光伏板10和压块14相互固定。

为了适应光照需求，主浮体3的支撑光伏板10的面为倾斜面，具体地，第一连接件12将光伏板10位于该端的部分抬高，形成倾斜姿态的光伏板10；主浮体3上端面上还设有沿主浮体3上表面开设的通风槽18，用于为光伏板降温。

主浮体3的相对两侧面上均设有用于与走道浮体20连接的连接耳19，所述连接耳19共设有一对，且分别对应位于主浮体3的相对两侧面的中部。

实施例2

在实施例1的其他基本技术方案保持不变的基础上，所述第二腔体2侧壁上设有调节孔，所述调节孔采用气密塞封堵，使第二腔体2形成密闭环境，需要时，可打开气密塞，向第二腔体2内注水，提高主浮体3吃水深度，在保证对光伏板10支撑高度的基础上，进一步提高主浮体3抗风浪性能。

如图9所示，所述光伏板10直接安装在第一连接件12上端，并采用压块14压紧，压块14采用螺栓穿过光伏板10与第一连接件12紧固，压块14体积小，能够减轻设备总重量，且采用螺栓连接的方式安装压块14调节方便。

主浮体3上设有两对用于与走道浮体20连接的连接耳19，所述连接耳19分别对应位于主浮体3的四个转角处，转角更具体地是指主浮体3四个竖直棱边分别所形成的转角。

实施例3

在实施例1的其他基本技术方案保持不变的基础上，双层腔体的主浮体3上可设置其他形式的光伏板10支撑结构，在本实施例中，主浮体3上表面为水平面，在该水平面上设置光伏板10支撑体，进而安装光伏板10。

主浮体3上表面上设有用于更稳固地安装第二连接件13的安装槽21，安装槽21的尺寸与第二连接13的尺寸相适配，需要强调的是，不同位置处的第二连接件13的尺寸可以相同，也可以不同。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，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专利的限制。

在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的普通技术人员应当了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本实用新型内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种支撑设备，包括主浮体(3)，其特征在于：所述主浮体(3)内设有相互隔离的双层腔体结构，所述双层腔体结构包括第一腔体(1)和设置在第一腔体(1)上侧的第二腔体(2)，双层腔体结构上设有贯穿第一腔体(1)和第二腔体(2)的贯通孔(4)。

2.根据权利要求1所述的一种支撑设备，其特征在于：所述第一腔体(1)上设有进水孔和排气孔。

3.根据权利要求1所述的一种支撑设备，其特征在于：所述第二腔体(2)为密闭结构。

4.根据权利要求3所述的一种支撑设备，其特征在于：所述第二腔体(2)侧壁上设有可开闭的调节孔。

5.根据权利要求1所述的一种支撑设备，其特征在于：所述主浮体(3)的外侧壁上设有插槽(11)，并设有与所述插槽(11)配合的第一连接件(12)；

所述第一连接件(12)包括腹板，所述腹板的靠近第一腔体的一端、远离第一腔体的一端分别对应设置有一块连接板，腹板与插槽(11)的靠近贯通孔(4)的一侧面相互贴合；所述连接板上均设置端孔(121)；

靠近第一腔体(1)的连接板采用可拆卸的方式安装在插槽(11)内。

6.根据权利要求5所述的一种支撑设备，其特征在于：远离第一腔体(1)的连接板上配合有压块(14)；所述压块(14)上设有与该连接板上的端孔(121)配合的圆孔(17)。

7.根据权利要求5所述的一种支撑设备，其特征在于：所述插槽(11)以及与插槽(11)对应配合的第一连接件(12)均至少为两个；远离第一腔体(1)的连接板上共同安装有一根条形的第二连接件(13)；所述第二连接件(13)上设有光伏板安装孔(16)，并连接有压块(14)，所述压块(14)上设有与光伏板安装孔(16)对应配合的圆孔(17)。

8.根据权利要求5所述的一种支撑设备，其特征在于：所述主浮体(3)的远离插槽(11)的一侧安装有条形的第二连接件(13)；所述第二连接件(13)上设有光伏板安装孔(16)，并连接有压块(14)，所述压块(14)上设有与光伏板安装孔(16)对应配合的圆孔(17)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种支撑设备，其特征在于：所述主浮体(3)侧面上设有至少一对连接耳(19)。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的一种支撑设备，其特征在于：所述主浮体(3)侧部连接有走道浮体(20)，并与走道浮体(20)形成漂浮系统。

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