CN215344466U - 一种水上漂浮式太阳能电板光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种水上漂浮式太阳能电板光伏组件，包括基底和太阳能电板，所述太阳能电板固定在所述基底的顶部，所述基底包括多个水平排布的填充桶，所述填充桶内部填充有再生聚氨酯泡沫。所述的光伏组件，采用再生聚氨酯作为填充物，重量轻，可为水上漂浮式光伏系统提供可靠的浮力，填充物再生聚氨酯材料为回收冰箱等固体废弃物降解得到的，具有绿色环保、循环利用的可持续发展特点，基底采用圆柱形填充桶连接可使太阳能电板漂浮在水上，结构稳定，不易晃动，可抗风浪、耐腐蚀、耐冲撞。从能量角度看，太阳能转化为电能节约了发电成本及燃料成本，实现了水上漂浮平台的高稳定性和低成本设计。

Description

一种水上漂浮式太阳能电板光伏组件

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种水上漂浮式太阳能电板光伏组件。

背景技术

随着社会的发展，太阳能发电日益受到世界各国的重视，中国太阳能资源比较丰富，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。但是，太阳能发电需要占用巨大面积，在陆地资源日益紧张的今天，人们开始考虑水上光伏发电，广阔的的湖泊，海洋，河流都可以成为太阳能发电场，可以有效解决太阳能发电场地瓶颈问题。

然而，现有技术中的太阳能电板大多采用苯板来制造，传统的苯板易被压缩变形，受弯能力差，承载能力下降，易出现断裂、塌陷，造成太阳能电板寿命短。由于苯板被压缩变形，其密度增大，所以导热系数也会随之上升，导热热效果也会随之降低，使太阳能变为热量的损耗。

聚氨酯作为一种高分子材料在当今社会的各行各业中被广泛应用，被称为万能材料。

随着我国经济的发展以及人民生活质量的提高，在聚氨酯材料中冰箱冰柜的数量连年递增，大量废旧冰箱对环境形成了巨大的危害，成为人类生活的一大公害。废旧硬质聚氨酯硬泡交联高、分子大，其再利用难度很大。汽车、冰箱等所产生的废旧聚氨酯大量堆积，对环境不会产生直接污染，但因其具有极强的化学惰性，在正常情况下很难被空气或微生物降解，不溶不熔，大量堆放会占据巨大的空间，从而对生活和自然环境造成很大的负担。为解决这一问题，废旧聚氨酯回收行业逐渐兴起，既可减少环境污染，又能降低新制品生产成本，具有良好的社会效益和经济效益。巨大的光伏产业需求也为回收的聚氨酯带来了商机，同时改性聚氨酯的高耐候性又为太阳能大面积水上发电发展奠定了基础。

发展水上漂浮式光伏组件可以解除土地因素的束缚,拓宽光伏发电的应用，同时还有提高发电量、保护水资源的益处。目前尚未有利用聚氨酯废弃物制备太阳能水上漂浮物材料的报道，因此研究出一种利用废旧聚氨酯制备的水上漂浮式太阳能电板光伏组件，具有重要的研究意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水上漂浮式太阳能电板光伏组件，用以承载太阳能电板，实现太阳能转化为其他形式的能，其材料性能优异，结构设计合理，可为水上漂浮式光伏系统提供更稳定的浮力，克服传统苯板性能差，污染环境，寿命短的缺点。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种水上漂浮式太阳能电板光伏组件，包括基底和太阳能电板，所述太阳能电板固定在所述基底的顶部，所述基底包括多个水平排布的填充桶，所述填充桶内部填充有再生聚氨酯泡沫。

本实用新型所述的光伏组件，采用再生聚氨酯作为填充物，重量轻，可为水上漂浮式光伏系统提供可靠的浮力，填充物再生聚氨酯材料为回收冰箱等固体废弃物降解得到的，具有绿色环保、循环利用的可持续发展特点，其质量轻，持久性好，耐油耐水解，能适应多种环境下的光伏组件需求。基底采用圆柱形填充桶连接可使太阳能电板漂浮在水上，结构稳定，不易晃动，可抗风浪、耐腐蚀、耐冲撞。从能量角度看，太阳能转化为电能节约了发电成本及燃料成本，实现了水上漂浮平台的高稳定性和低成本设计。

作为优选，所述太阳能电板下部设置有防潮板。

作为优选，所述多个水平排布的填充桶之间通过焊接进行连接固定。

作为优选，所述太阳能电板通过基底左右两侧分别设置的钢板进行固定。

作为优选，所述钢板为L型钢板，所述L型钢板在基底左右两侧形成凹槽，所述太阳能电板嵌入凹槽内进行固定。本实用新型所述的光伏组件，能快速组装拆卸，搭接处用空穴连接钢板形成凹槽，凹槽的高度及形状取决于太阳能电板的形状、体积、厚度等参数，可根据电板形状的不同改变钢板的摆放位置、角度及数目。

作为优选，所述基底的顶部设置有空穴，所述钢板上设置有固定通孔，固定螺栓穿过钢板上的固定通孔插入空穴内，从而将钢板固定在基底上，由此控制凹槽的形状、大小等，防止电板破裂或松动，可拆卸。其余未用到的空穴用密封塞堵塞，防止水渗入。

作为优选，所述填充桶两端设有填充口，向填充桶内填充完再生聚氨酯泡沫后，所述填充口用密封塞进行密封。

作为优选，所述太阳能电板位于基底的中心位置，使重量分布均匀。

作为优选，所述填充桶的内部中空，所述中空部分的体积根据太阳能电板制作材料的浮力进行设计，以使吃水位位于填充桶中间高度位置。桶体呈圆柱状，可均匀承受压力，提高系统的稳定性。

作为优选，所述填充桶的外表面设有防侵蚀保护层，所述防侵蚀保护层采用聚氨酯漆。

本专利将聚氨酯废弃制备的聚氨酯泡沫材料用于太阳能电板漂浮物有良好的力学性能、低水气透过率、高耐候性、成本降低的特点。填充筒采用整列排布可保持水上发电站的稳定。而将冰箱废旧聚氨酯进行回收再利用,既可减少环境污染，又能降低新制品生产成本，具有良好的社会效益和经济效益。

有益效果

本实用新型公开了一种水上漂浮式太阳能电板光伏组件，相比传统技术，本实用新型具有以下优点：

采用多个圆柱状填充桶相连接的方式，使整个系统的受力均匀，可抗冲击，不易被风浪打翻，稳定性得到大大提升，嵌入式凹槽可拆卸，方便灵活，选用再生聚氨酯泡沫，一材两用，不仅用作填充物质，还可用于制做填充桶外部的聚氨酯漆，防腐蚀。催化降解废旧聚氨酯固体废旧物的方法并取代传统苯板应用于光伏产业。本发明的目的是为解决现有的聚氨酯废弃物堆积并应用于水上光伏产业。通过研发的催化降解技术，可有效的降解冰箱、汽车等聚氨酯固体废弃物，使之用于太阳能电板漂浮物封装泡沫，承载光伏组件发电，该项技术可以解决聚氨酯的双高(高污染，高风险)问题，缓解环境压力，提高日光利用率及可靠性，节省材料，提高经济效益。与悬浮舱式海上漂浮太阳能电板相比，本实用新型具有循环使用，变废为宝，可持续发展，成本低廉的特点。

附图说明

图1是本专利实施例1所述水上漂浮式太阳能电板光伏组件的结构示意图；

图2是本专利实施例1所述填充桶的剖面结构示意图；

图3是本专利实施例1所述基底的上表面结构示意图；

图中，1：基底；2：太阳能电板；3：填充桶；4：再生聚氨酯泡沫；5：防潮板；6：L型钢板；7：填充口；8：密封塞；9：防侵蚀保护层；10：固定螺栓；11：空穴；12：固定通孔。

具体实施方式

以下，将详细地描述本实用新型。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本实用新型的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本实用新型的范围，从而应当理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。

以下实施例仅是作为本实用新型的实施方案的例子列举，并不对本实用新型构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本实用新型的实质和构思的范围内的修改均落入本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种水上漂浮式太阳能电板光伏组件，包括基底1和太阳能电板2，所述太阳能电板固定在所述基底的顶部，所述基底包括多个水平排布的填充桶3，所述填充桶内部填充有再生聚氨酯泡沫4，所述太阳能电板下部设置有防潮板5。可以在水上实现漂浮，承载太阳能电板稳定漂浮于水面上。太阳能电板水平放置，吸收太阳能将其转化为其它形式的能，如电能等，节约了燃料资源。

填充桶内壁与密封塞之间构成中空密闭空间，密闭空间用以填充再生聚氨酯泡沫材料，通过改变每个填充物的密度及数量，改变整个基底的重量，结合太阳能电板的重量，从而控制吃水位的高低，使其保持在填充桶高度的中部位置，考虑到水的冲击，填充桶形状为圆柱状，受力均匀，提高其在水上的平稳程度。

填充桶纵轴方向的截面为圆形，水更不易冲击使其翻覆，水平并排连接固定，重心一致，使总重力效果增大，向下压的作用力变大，扩大了接触面积，稳定性提高，且可拆卸可组装，可以更好的承载不同重量的太阳能电板。

本实用新型所述的光伏组件，采用再生聚氨酯作为填充物，重量轻，可为水上漂浮式光伏系统提供可靠的浮力，填充物再生聚氨酯材料为回收冰箱等固体废弃物降解得到的，具有绿色环保、循环利用的可持续发展特点，其质量轻，持久性好，耐油耐水解，能适应多种环境下的光伏组件需求。基底采用圆柱形填充桶连接可使太阳能电板漂浮在水上，结构稳定，不易晃动，可抗风浪、耐腐蚀、耐冲撞。从能量角度看，太阳能转化为电能节约了发电成本及燃料成本，实现了水上漂浮平台的高稳定性和低成本设计。

所述多个水平排布的填充桶之间通过焊接进行连接固定。

所述太阳能电板通过基底左右两侧分别设置的钢板进行固定。所述钢板为 L型钢板6，所述L型钢板在基底左右两侧形成凹槽，所述太阳能电板嵌入凹槽内进行固定。本实用新型所述的光伏组件，能快速组装拆卸，搭接处用空穴连接钢板形成凹槽，凹槽的高度及形状取决于太阳能电板的形状、体积、厚度等参数，可根据电板形状的不同改变钢板的摆放位置、角度及数目。

所述防潮板5的顶部设置有空穴，所述钢板上设置有固定通孔12，固定螺栓穿过钢板上的固定通孔插入空穴内，从而将钢板固定在基底上，由此控制凹槽的形状、大小等，防止电板破裂或松动，可拆卸。其余未用到的空穴用密封塞堵塞，防止水渗入。

所述填充桶两端设置有填充口7，向填充桶内填充完再生聚氨酯泡沫后，所述填充口用密封塞8进行密封。

所述太阳能电板位于基底的中心位置，使重量分布均匀。

所述填充桶的中间部位镂空，所述镂空部分的体积根据太阳能电板制作材料都浮力进行设计，以使吃水位位于填充桶中间高度位置。桶体呈圆柱状，可均匀承受压力，提高系统的稳定性。

所述填充桶的外表面设有防侵蚀保护层9，所述防侵蚀保护层采用聚氨酯漆。

填充桶纵轴方向的截面为圆形，水更不易冲击使其翻覆，水平并排连接固定，重心一致，使总重力效果增大，向下压的作用力变大，扩大了接触面积，稳定性提高，且可拆卸可组装，可以更好的承载不同重量的太阳能电板。

填充物再生聚氨酯泡沫材料，利用复合醇解剂对冰箱废旧聚氨酯硬泡等聚氨酯制品进行化学方法降解处理，回收再利用得到的产物可以更好的代替多元醇进行再利用制备聚氨酯漂浮材料取代传统苯板。该方法加工工艺简单易操作，制备的产品导热系数，压缩强度，表观密度以及吸水率等均高于国家标准。有效解决了传统苯板受弯能力差，承载能力不足易出现断裂、塌陷的缺点。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种水上漂浮式太阳能电板光伏组件，其特征在于：包括基底和太阳能电板，所述太阳能电板固定在所述基底的顶部，所述基底包括多个水平排布的填充桶，所述填充桶内部填充有再生聚氨酯泡沫。

2.根据权利要求1所述的水上漂浮式太阳能电板光伏组件，其特征在于：所述填充桶与太阳能电板之间设置有防潮板。

3.根据权利要求1所述的水上漂浮式太阳能电板光伏组件，其特征在于：所述多个水平排布的填充桶之间通过焊接进行连接固定。

4.根据权利要求1所述的水上漂浮式太阳能电板光伏组件，其特征在于：所述太阳能电板通过基底左右两侧分别设置的L型钢板进行固定。

5.根据权利要求4所述的水上漂浮式太阳能电板光伏组件，其特征在于：所述L型钢板在基底左右两侧形成凹槽，所述太阳能电板嵌入凹槽内进行固定。

6.根据权利要求5所述的水上漂浮式太阳能电板光伏组件，其特征在于：所述基底的顶部设置有空穴，所述钢板上设置有固定通孔，固定螺栓穿过钢板上的固定通孔插入空穴内，从而将钢板固定在基底上。

7.根据权利要求1所述的水上漂浮式太阳能电板光伏组件，其特征在于：所述填充桶的桶体呈圆柱状，所述填充桶的内部中空，所述填充桶两端设有填充口，向填充桶内填充完再生聚氨酯泡沫后，所述填充口用密封塞进行密封。

8.根据权利要求1所述的水上漂浮式太阳能电板光伏组件，其特征在于：所述太阳能电板位于基底的中心位置。

9.根据权利要求1所述的水上漂浮式太阳能电板光伏组件，其特征在于：所述填充桶的外表面设有防侵蚀保护层，所述防侵蚀保护层采用聚氨酯漆。

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