CN217730724U - 一种水上光伏支架漂浮支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水上光伏支架漂浮支撑装置，该水上光伏支架漂浮支撑装置，包括至少一个漂浮支撑单元，每个漂浮支撑单元包括固定架，固定架包括隔出有多个上下贯通的通水口的架体，架体两侧部或底部两侧分别连接有一向下延伸的横向固定挡板，两个横向固定挡板之间于架体底部连接有多个平行的纵向浮体，每个纵向浮体的两端分别与两个横向固定挡板固接，相邻两个纵向浮体之间固接并留有与其上方通水口连通的过水空间，位于边侧的两个纵向浮体能够与两个横向固定挡板围成一下部能够入水的方形围挡结构。该漂浮支撑装置，可以在装置上下起伏过程中，使其保持非常好的内部连接稳固性和整体漂浮稳定性，即在其受到风浪冲击后具有较好的抗冲击性能。

Description

一种水上光伏支架漂浮支撑装置

技术领域

本实用新型涉及海上光伏建设领域，尤其涉及一种水上光伏支架漂浮支撑装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，社会对电力能源的需求越来越多，我们都知道，煤炭是转化为电力能源的主要燃料，而我国可供开采的煤炭会随着开采时间的延长变得越来越少，所以我们就要想办法尽可能减少化石能源的利用。利用太阳能光伏发电为我们提供了新的路径，而在内陆可供建设光伏发电的土地也越来越紧张。我国海洋面积辽阔，有着丰富的海洋资源，在海面上建立漂浮式光伏发电项目正可以弥补上述不足之处，漂浮式光伏发电项目的核心就是构建承载光伏组件的漂浮支撑装置，现有的漂浮支撑装置多采用支架和塑胶浮筒组合而成，虽然具有较好承载力，但仍然存在塑胶材质浮筒易老化、结构连接稳固性和漂浮稳定差影响抗冲击性能从而影响其寿命、装置各部件结构复杂不易批量加工和组装等问题。

实用新型内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种水上光伏支架漂浮支撑装置，以至少解决或缓解现有技术中的一个或多个技术问题，或至少提供一种有益的选择。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种水上光伏支架漂浮支撑装置，包括至少一个漂浮支撑单元，每个漂浮支撑单元包括固定架，所述固定架包括架体，所述架体顶部形成有用于与光伏组件相连的第一连接部，所述架体中隔出有多个上下贯通的通水口，所述架体的两侧部或底部两侧分别连接有一向下延伸的横向固定挡板；

纵向浮体，两个横向固定挡板之间于架体底部连接有多个平行的纵向浮体，且每个纵向浮体的两端还分别与两个横向固定挡板固接，相邻两个纵向浮体之间固接并留有与其上方通水口连通的过水空间，而位于边侧的两个纵向浮体能够与两个横向固定挡板围成一下部能够入水的方形围挡结构，所述纵向浮体的底部设有用于与系泊件相连的第二连接部。

本申请漂浮支撑装置，由于多个纵向浮体的存在，使得漂浮支撑装置会随波浪上下起伏，而通过固定架和多个纵向浮体之间的配合连接，可以在上下起伏过程中使支撑装置保持非常好的内部连接稳固性和整体漂浮稳定性，即在其受到风浪冲击后具有较好的抗冲击性能，从而利于延长其使用寿命。具体的，在受到风浪冲击后，(1)内部连接稳固性：无论风浪从周向哪个方向冲来，受到接触冲击的都是方形围挡结构，稳固连接而成的方形围挡结构受到冲击相当于紧凑的漂浮支撑装置整体受到冲击，因此漂浮支撑装置内部各结构的连接牢固性受风浪影响较小，也就利于保证其使用寿命；(2)整体漂浮稳定性：首先，由于方形围挡结构的存在，使得装置在入水使用后，方形围挡结构下部会下入水中，如若想推动支撑装置，相当于需要同时推动水和支撑装置，推动难度更大，如此也就利于维持漂浮支撑装置在水中的稳定性；其次，在风浪掀起落至固定架顶部后，浪水会经通水口、过水空间回到海内，但又因围挡结构的存在，使得围挡结构内的水位会瞬时增加，此段时间内风浪再冲击漂浮支撑装置会受到比之前更大的阻力，如此也利于维持漂浮支撑装置在水中的稳定性(不易飘远或被掀翻)。

综上可知，漂浮支撑装置在受到风浪冲击后，可以在其随波浪上下起伏的基础上，保证结构内部连接稳固性(连接可靠)和整体漂浮稳定性，进而使得光伏系统能够更容易在风、浪和海流环境下稳定运行。

围挡结构下部入水，相当于要求横向固定挡板的底部低于漂浮支撑单元在静水中的水位线。

在一个示例中，所述纵向浮体包括封闭浮筒，所述封闭浮筒的顶部连接有等长的连接件，所述连接件的纵向截面为带翼边的日字结构，以通过翼边与架体固定，具体的通过螺栓螺帽固接，所述封闭浮筒的端部连接有贯穿横向固定挡板的第一螺柱，以通过一螺帽与横向固定挡板固接。

上述纵向浮体的结构，其一有助于其与横向固定挡板和架体之间可靠连接；其二结构简单，方便加工。

在一个示例中，所述横向固定挡板、封闭浮筒和连接件均采用玄武岩复合材料制作而成；支撑装置应用在水中后，沉入水中的部分主要是横向固定挡板和纵向浮体，两者采用玄武岩复合材料制成，不仅使得纵向浮体和横向固定挡板具有较好的强度和轻便性，还具有耐腐蚀、抗老化等优势，经久耐用。

在一个示例中，封闭浮筒内或/和带翼边的日字结构所围成空腔中填充有发泡材料，有助于增加支撑装置的浮力，即承载力。

在一个示例中，封闭浮筒的底部连接有竖向带孔翼板，以形成第二连接部，竖向带孔翼板的设置，除了用于与系泊件相连，还利于增加整体漂浮稳定性。

在一个示例中，所述封闭浮筒的侧部连接有第二螺柱，以使相邻两个封闭浮筒的第二螺柱能够通过一螺套固定，上述结构加工和拆装均方便，具体的，在安装时，先将螺套套接在其中一个封闭浮筒的第二螺柱上，之后在两个封闭浮筒上的第二螺柱对接后调整螺套，以完成两个第二螺柱的连接。

在一个示例中，所述架体包括外框架，所述外框架内连接有内横梁和内纵梁，所述外框架包括内设腔室的边横梁和边纵梁，边横梁的底部一体连接所述横向固定挡板，具体的可以一体成型制作，牢固度更好，相邻边横梁和边纵梁之间通过一直角焊接方管插接固定。

上述固定架的结构，通过直角焊接方管来固定边横梁和边纵梁，连接方便且可靠；通过内横梁、内纵梁、边横梁和边纵梁在内的各部件连接成固定架，不仅结构可靠，且各部件加工也简单，方便批量加工生产。

在一个示例中，所述内横梁、内横梁、边横梁和边纵梁均采用玄武岩复合材料制作而成。

在一个示例中，所述边纵梁的内侧形成有卡槽，以卡接内横梁的端部。

在一个示例中，第一连接部为开设于内横梁顶部的凹槽。

在一个示例中，所述漂浮支撑单元设有多个，相邻漂浮支撑单元之间通过若干铰接件相连，以使多个漂浮支撑单元能够随波浪错位上下起伏，如此能够更好的防止海浪进行冲击。其中，铰接件采用水平轴实现铰接。

在一个示例中，纵向浮体可以利用现有缠绕、拉挤、模压、手糊相结合的工艺方法进行制作，具体的一种制作方法如下：封闭浮筒的筒体采用玄武岩纤维及树脂经现有缠绕工艺制作而成；封闭浮筒的端盖采用采用玄武岩纤维及树脂经模压工艺制作；连接件和第二连接部采用玄武岩纤维及树脂经现有拉挤工艺制作而成；封闭浮筒的筒体和端盖，及与封闭浮筒相连的连接件和第二连接部通过现有手糊工艺连接起来。

其中，第一螺柱和第二螺柱在生产时提前预埋在封闭浮筒上。

上述方法依赖现有材料，同时结合多种现有工艺来生产，以达到加工方便同时结构可靠的目的，因此具体的材料和工艺细节不再具体阐述。

本实用新型采用上述结构，所具有的优点是：

1、本申请漂浮支撑装置，由于多个纵向浮体的设置，使得装置整体会随波浪上下起伏，而通过固定架和多个纵向浮体之间的配合连接，可以在装置上下起伏过程中，使其保持非常好的内部连接稳固性和整体漂浮稳定性，即在其受到风浪冲击后具有较好的抗冲击性能，从而利于延长其使用寿命。

2、纵向浮体结构设计独特，使其不再是一个简单的筒形结构，而是能够发挥更好浮力特性和连接稳定性的新结构。

3、固定架采用内纵梁、内横梁、边纵梁、边横梁、直角焊接方管等部件连接而成，不仅结构牢固可靠，且各部件也比较容易加工。

附图说明

图1为本实用新型其中一实施例的结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为本实用新型其中一实施例中纵向浮体的结构示意图；

图4为本实用新型其中一实施例去掉其中一个边纵梁的结构示意图；

图5为图4中边横梁和横向固定挡板一体连接结构示意图；

图6为图4中边纵梁的一种结构示意图。

1、固定架，2、纵向浮体，3、铰接件，4、螺套；

11、架体，12、横向固定挡板，21、第二连接部，22、封闭浮筒，23、连接件，24、第一螺柱，25、第二螺柱；

111、内横梁，112、内横梁，113、边横梁，114、边纵梁，115、直角焊接方管，116、第一连接部，117、通水口；

1141、卡槽。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-2所示，本实施例中，该水上光伏支架漂浮支撑装置，包括至少一个漂浮支撑单元，每个漂浮支撑单元包括固定架1，所述固定架1包括架体11，所述架体11顶部形成有用于与光伏组件相连的第一连接部116，所述架体11中隔出有多个上下贯通的通水口117，所述架体11的两侧部或底部两侧分别连接有一向下延伸的横向固定挡板12；

纵向浮体2，两个横向固定挡板12之间于架体11底部连接有多个平行的纵向浮体2，且每个纵向浮体2的两端还分别与两个横向固定挡板12固接，相邻两个纵向浮体2之间固接并留有与其上方通水口连通的过水空间，而位于边侧的两个纵向浮体2能够与两个横向固定挡板12围成一下部能够入水的方形围挡结构，所述纵向浮体2的底部设有用于与系泊件相连的第二连接部21。

本申请漂浮支撑装置，由于多个纵向浮体2的存在，使得漂浮支撑装置会随波浪上下起伏，而通过固定架1和多个纵向浮体2之间的配合连接，可以在上下起伏过程中使支撑装置保持非常好的内部连接稳固性和整体漂浮稳定性，即在其受到风浪冲击后具有较好的抗冲击性能，从而利于延长其使用寿命。具体的，在受到风浪冲击后，(1)内部连接稳固性：无论风浪从周向哪个方向冲来，受到接触冲击的都是方形围挡结构，稳固连接而成的方形围挡结构受到冲击相当于紧凑的漂浮支撑装置整体受到冲击，因此漂浮支撑装置内部各结构的连接牢固性受风浪影响较小，也就利于保证其使用寿命；(2)整体漂浮稳定性：首先，由于方形围挡结构的存在，使得装置在入水使用后，方形围挡结构下部会下入水中，如若想推动支撑装置，相当于需要同时推动水和支撑装置，推动难度更大，如此也就利于维持漂浮支撑装置在水中的稳定性；其次，在风浪掀起落至固定架顶部后，浪水会经通水口、过水空间回到海内，但又因围挡结构的存在，使得围挡结构内的水位会瞬时增加，此段时间内风浪再冲击漂浮支撑装置会受到比之前更大的阻力，如此也利于维持漂浮支撑装置在水中的稳定性(不易飘远或被掀翻)。

综上可知，漂浮支撑装置，在受到风浪冲击后，可以在其随波浪上下起伏的基础上，保证结构内部连接稳固性(连接可靠)和整体漂浮稳定性，进而使得光伏系统能够更容易在风、浪和海流环境下稳定运行。

围挡结构下部入水，相当于要求横向固定挡板的底部低于漂浮支撑单元在静水中的水位线。

如图2-3所示，在一个具体的实施例中，所述纵向浮体2包括封闭浮筒22，所述封闭浮筒22的顶部连接有等长的连接件23，所述连接件23的纵向截面为带翼边231的日字结构，以通过翼边231与架体11固定，具体的通过螺栓螺帽固接，所述封闭浮筒22的端部连接有贯穿横向固定挡板12的第一螺柱24，以通过一螺帽与横向固定挡板12固接。

上述纵向浮体的结构，其一有助于其与横向固定挡板12和架体11之间可靠连接；其二结构简单，方便加工。

进一步的，所述横向固定挡板12、封闭浮筒22和连接件23均采用玄武岩复合材料制作而成；支撑装置应用在水中后，沉入水中的部分主要是横向固定挡板12和纵向浮体2，两者采用玄武岩复合材料制成，不仅使得纵向浮体2和横向固定挡板12具有较好的强度和轻便性，还具有耐腐蚀、抗老化等优势，经久耐用。

进一步的，封闭浮筒22内或/和带翼边的日字结构所围成空腔中填充有发泡材料，有助于增加支撑装置的浮力，即承载力。

进一步的，封闭浮筒22的底部连接有竖向带孔翼板，以形成第二连接部21，竖向带孔翼板的设置，除了用于与系泊件相连，还利于增加整体漂浮稳定性。

进一步的，所述封闭浮筒22的侧部连接有第二螺柱25，以使相邻两个封闭浮筒2的第二螺柱25能够通过一螺套固定，上述结构加工和拆装均方便，具体的，在安装时，先将螺套套接在其中一个封闭浮筒的第二螺柱25上，之后在两个封闭浮筒2上的第二螺柱25对接后调整螺套，以完成两个第二螺柱25的连接。

如图4-6所示，在一个具体的实施例中，所述架体11包括外框架，所述外框架内连接有内横梁111和内纵梁112，所述外框架包括内设腔室的边横梁113和边纵梁114，边横梁113的底部一体连接所述横向固定挡板12，具体的可以一体成型制作，如图6所示，牢固度更好，相邻边横梁113和边纵梁114之间通过一直角焊接方管115插接固定。

上述固定架的结构，通过直角焊接方管115来固定边横梁113和边纵梁114，连接方便且可靠；通过内横梁111、内纵梁112、边横梁113和边纵梁114在内的各部件连接成固定架，不仅结构可靠，且各部件加工也简单，方便批量加工生产。

进一步的，所述内横梁111、内横梁112、边横梁113和边纵梁114均采用玄武岩复合材料制作而成。

进一步的，所述边纵梁114的内侧形成有卡槽1141，以卡接内横梁111的端部。

进一步的，第一连接部为开设于内横梁111顶部的凹槽。

在一个具体的实施例中，所述漂浮支撑单元设有多个，相邻漂浮支撑单元之间通过若干铰接件3相连，以使多个漂浮支撑单元能够随波浪错位上下起伏，如此能够更好的防止海浪进行冲击。其中，铰接件3采用水平轴实现两个连接头铰接，两个连接头分别与两个漂浮支撑单元的固定架相连，具体的可以以相同的固定点来将连接头、直角焊接方管、边横梁或边纵梁连接起来。

在一个具体的实施例中，纵向浮体2可以利用现有缠绕、拉挤、模压、手糊相结合的工艺方法进行制作，具体的一种制作方法如下：封闭浮筒22的筒体采用玄武岩纤维及树脂经现有缠绕工艺制作而成；封闭浮筒22的端盖采用采用玄武岩纤维及树脂经模压工艺制作；连接件23和第二连接部21采用玄武岩纤维及树脂经现有拉挤工艺制作而成；封闭浮筒22的筒体和端盖，及与封闭浮筒22相连的连接件23和第二连接部21通过现有手糊工艺连接起来。

其中，第一螺柱24和第二螺柱25在生产时提前预埋在封闭浮筒上。

上述方法依赖现有材料，同时结合多种现有工艺来生产，以达到加工方便同时结构可靠的目的，因此具体的材料和工艺细节不再具体阐述。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本领域技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，包括至少一个漂浮支撑单元，每个漂浮支撑单元包括：

固定架，所述固定架包括架体，所述架体顶部形成有用于与光伏组件相连的第一连接部，所述架体中隔出有多个上下贯通的通水口，所述架体的两侧部或底部两侧分别连接有一向下延伸的横向固定挡板；

纵向浮体，两个横向固定挡板之间于架体底部连接有多个平行的纵向浮体，且每个纵向浮体的两端还分别与两个横向固定挡板固接，相邻两个纵向浮体之间固接并留有与其上方通水口连通的过水空间，而位于边侧的两个纵向浮体能够与两个横向固定挡板围成一下部能够入水的方形围挡结构，所述纵向浮体的底部设有用于与系泊件相连的第二连接部。

2.根据权利要求1所述的水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，所述纵向浮体包括封闭浮筒，所述封闭浮筒的顶部连接有等长的连接件，所述连接件的纵向截面为带翼边的日字结构，以通过翼边与架体固定，具体的通过螺栓螺帽固接，所述封闭浮筒的端部连接有贯穿横向固定挡板的第一螺柱，以通过一螺帽与横向固定挡板固接。

3.根据权利要求1所述的水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，所述横向固定挡板、封闭浮筒和连接件均采用玄武岩复合材料制作而成。

4.根据权利要求2所述的水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，封闭浮筒内或/和带翼边的日字结构所围成空腔中填充有发泡材料，有助于增加支撑装置的浮力，即承载力。

5.根据权利要求2所述的水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，封闭浮筒的底部连接有竖向带孔翼板，以形成第二连接部。

6.根据权利要求2所述的水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，所述封闭浮筒的侧部连接有第二螺柱，以使相邻两个封闭浮筒的第二螺柱能够通过一螺套固定。

7.根据权利要求1所述的水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，所述架体包括外框架，所述外框架内连接有内横梁和内纵梁，所述外框架包括内设腔室的边横梁和边纵梁，边横梁的底部一体连接所述横向固定挡板，相邻边横梁和边纵梁之间通过一直角焊接方管插接固定。

8.根据权利要求7所述的水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，所述内横梁、外横梁、边横梁和边纵梁均采用玄武岩复合材料制作而成。

9.根据权利要求7所述的水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，所述边纵梁的内侧形成有卡槽，以卡接内横梁的端部。

10.根据权利要求1所述的水上光伏支架漂浮支撑装置，其特征在于，所述漂浮支撑单元设有多个，相邻漂浮支撑单元之间通过若干铰接件相连，以使多个漂浮支撑单元能够随波浪错位上下起伏。

Images