CN219770127U - 一种高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，包括漂浮主体，还包括表面配重、连接柱以及平衡配重；所述表面配重嵌于漂浮主体上；所述连接柱上部与表面配重连接，所述连接柱下部与所述平衡配重连接；在所述表面配重上设置有刚性连接件，所述连接柱上部通过所述刚性连接件与所述表面配重连接。本实用新型浮体在平衡配重、自身浮力的作用下为浮体提供不平衡荷载的反向力，使得整个浮体处于稳定、平衡状态。本实用新型高配重自平衡浮体，浮体上采用连接柱连接配重，连接柱为刚性连接，不会因为晃动而产生摩擦，影响使用寿命。本实用新型与现有的浮体等技术方案相比，利用力平衡原理，提高了浮体抗风浪稳定性能且具有使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及漂浮电站技术领域，具体地，涉及一种高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体。
背景技术
光伏发电可有效缓解全球能源短缺和环境污染等突出问题，其中海上漂浮式光伏正成为继地面集中式光伏和屋顶分布式光伏后的第三大发展支柱。海上环境复杂多样，给海上光伏发展带来诸多挑战。尤其在海上极端天气下的风浪环境下，漂浮式光伏的浮体阵列容易倾覆，严重影响漂浮式光伏阵列使用寿命。
实用新型专利“一种浮动载体、浮体固定单元及水面漂浮体”（202220451662.0）公开了一种浮动载体，该浮动载体通过一端开口的固定器安装在金属缆绳构成的网格中，开口固定器通过螺栓实现闭合，当遭遇风浪时，浮动载体受到的力通过内置骨架传输到金属缆绳上，降低了浮动载体受到的冲击力，有利于提高浮体阵列整体稳定性。但是所述的浮动载体自身配重轻，在遭遇大风浪时整体光伏阵列易倾覆；同时固定器及金属缆绳在长期剧烈风浪环境下会发生疲劳损坏，导致浮体阵列破坏，降低了使用寿命。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用寿命长且能够有效抵抗长期风浪冲击的高配重自平衡浮体。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，包括漂浮主体，还包括表面配重、连接柱以及平衡配重；所述表面配重嵌于漂浮主体上；所述连接柱上部与表面配重连接，所述连接柱下部与所述平衡配重连接。
在所述表面配重上设置有刚性连接件，所述连接柱上部通过所述刚性连接件与所述表面配重连接。
刚性连接件由不锈钢螺母及螺栓组成；在所述表面配重上设置有螺栓孔；在所述连接柱上部也是在有螺栓孔，所述螺栓从表面配重的螺栓孔穿入后通过位连接柱上部螺栓孔下方的所述不锈钢螺母紧固。
在所述连接柱上部为连接柱面板；位于所述连接柱上部的螺栓孔开设在所述连接柱面板上。
所述表面配重为长方体实心金属块体；所述平衡配重为正方体实心金属块体；所述平衡配重位于表面配重的正下方。
所述漂浮主体整体为 “回”字型框架，在“回”字型框架上设有用于嵌入表面配重的凹槽。
所述漂浮主体是由高密度聚乙烯吹塑一体成型的空心浮箱。
所述连接柱的下部为钢板加工成的空心柱体。
本实用新型所采用的金属制品需要喷涂防腐蚀涂料，如聚脲涂料、环氧树脂涂料等。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型提供了一种高配重自平衡浮体包括表面配重、漂浮主体、连接柱以及平衡配重；连接柱置于表面配重底部并与表面配重刚性连接；平衡配重置于连接柱底部并与连接柱刚性连接。本实用新型高配重自平衡浮体，采用配重与漂浮主体结合，利用漂浮主体为整个浮体系统提供浮力，利用配重解决浮体稳定性问题并减弱固定器及缆绳的疲劳损坏。当浮体在不平衡荷载作用下，由于浮体一侧下沉而产生的浮力会反作用于浮体，同时平衡配重在重力作用下也会为浮体提供反向力，浮体在平衡配重、自身浮力的作用下为浮体提供不平衡荷载的反向力，使得整个浮体处于稳定、平衡状态。本实用新型提供了一种高配重自平衡浮体，浮体上采用连接柱连接配重，连接柱为刚性连接，不会因为晃动而产生摩擦，影响使用寿命。本实用新型与现有的浮体等技术方案相比，利用力平衡原理，提高了浮体抗风浪稳定性能且具有使用寿命长的优点。
附图说明
图1为本实用新型所提供的高配重自平衡浮体的俯视结构示意图；
图2为本实用新型所提供的高配重自平衡浮体的正视结构示意图；
图3为本实用新型所提供的高配重自平衡浮体的侧视结构示意图；
图4为本实用新型所提供的高配重自平衡浮体的漂浮主体的俯视结构示意图；
图5是图4的剖面图；
图6为本实用新型所提供的高配重自平衡浮体的连接柱的正视结构示意图；
图7为本实用新型所提供的高配重自平衡浮体的连接柱的俯视结构示意图；
图8为本实用新型所提供的高配重自平衡浮体在受力平衡状态的示意图；
图9本实用新型所提供的高配重自平衡浮体在偏心荷载作用下的平衡状态示意图；
其中： 1-表面配重；2-漂浮主体；3-刚性连接件；4-连接柱；4-1连接柱面板；4-2连接柱主体；4-3连接孔；5-平衡配重。
实施方式
下面结合实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用于来限制本实用新型的范围。
参见附图，本实用新型提供了一种高配重自平衡浮体，包括表面配重1、漂浮主体2、连接柱4以及平衡配重5。
漂浮主体2如图4和5所述，为一个中心为空心的回字形框架结构，中心的空心形状为矩形。在回字形框架结构上设置有凹槽，详见截面图图5。
表面配重1嵌于漂浮主体2的凹槽中。
连接柱4的结构参见图6，包括下部和上部，上部为连接柱面板4-1，下部为连接柱主体4-2。
表面配重1上开设有螺栓孔。
连接柱4置于表面配重1底部，并通过连接柱面板4-1与表面配重上的连接孔4-3，利用刚性连接件3连接；连接柱主体4-2穿过漂浮主体与平衡配重焊接。
本实用新型的高配重自平衡浮体由配重和漂浮主体组成，漂浮主体为整个浮体系统提供浮力，通过表面配重和平衡配重解决浮体抗风浪稳定性差的问题，以及由于长期波浪冲击给浮体固定器和缆绳带来的疲劳损坏问题。当整个浮体在不平衡荷载作用下，由于浮体一侧下沉而产生的浮力会反作用于浮体，是浮体重新恢复相对水平位置，以保证浮体的稳定性。同时，浮体会在平衡配重重力和自身浮力的作用下为浮体提供不平衡荷载下的反向力矩，使整个浮体恢复平衡稳定状态。本实用新型提供的高配重自平衡浮体可以在不平衡荷载作用下，实现自平衡，保证了浮体的稳定性。
参见图8和图9，在平衡荷载作用下，整个浮体处于平衡状态，不平衡力矩趋近于零，可忽略；在不平衡荷载作用下，浮体会产生一定的倾角。而这个倾角会使得漂浮主体吃水加深，加深部分的吃水为浮体提供更大的浮力F；另一方面由于浮体的倾角，使得下部的平衡配重中心偏离整个浮体的中心位置，在重力G的作用下为平台提供反向力，两处反向力的共同作用使得浮体处于平衡状态。
Claims (8)
1.一种高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，包括漂浮主体，其特征在于，还包括表面配重、连接柱以及平衡配重；所述表面配重嵌于漂浮主体上；所述连接柱上部与表面配重连接，所述连接柱下部与所述平衡配重连接。
2.根据权利要求1所述的高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，其特征在于，在所述表面配重上设置有刚性连接件，所述连接柱上部通过所述刚性连接件与所述表面配重连接。
3.根据权利要求2所述的高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，其特征在于，刚性连接件由不锈钢螺母及螺栓组成；在所述表面配重上设置有螺栓孔；在所述连接柱上部也设置有螺栓孔，所述螺栓从表面配重的螺栓孔穿入后通过位连接柱上部螺栓孔下方的所述不锈钢螺母紧固。
4.根据权利要求3所述的高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，其特征在于，在所述连接柱上部为连接柱面板；位于所述连接柱上部的螺栓孔开设在所述连接柱面板上。
5.根据权利要求1所述的高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，其特征在于，所述表面配重为长方体实心金属块体；所述平衡配重为正方体实心金属块体；所述平衡配重位于表面配重的正下方。
6.根据权利要求1所述的高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，其特征在于，所述漂浮主体整体为 “回”字型框架，在“回”字型框架上设有用于嵌入表面配重的凹槽。
7.根据权利要求6所述的高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，其特征在于，所述漂浮主体是由高密度聚乙烯吹塑一体成型的空心浮箱。
8.根据权利要求1所述的高配重自平衡漂浮式水上光伏浮体，其特征在于，所述连接柱的下部为钢板加工成的空心柱体。
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2023
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