TWI625040B - Floating solar power equipment stage device - Google Patents

Abstract

本發明係一種漂浮式太陽能發電設備載台裝置，包括一承載架、複數浮圈，該承載架由硬質材料製造，具水平方向之外框部，該外框部中央設置連結桿，又該外框部向下垂直設置複數直條狀接合柱，該承載架中央設置可調整載台浮力之調整部；又該複數浮圈為具浮力中空環形體，中央具可穿插接合柱之套孔，並使載台可具垂向浮力漂浮在水體上，並可由調整部調整載台對應水面距離，且可具較佳穩定性及經濟效益。

Description

漂浮式太陽能發電設備載台裝置

本發明關於一種漂浮式太陽能發電設備載台裝置，主要指一種可漂浮在水體上，並可其較佳穩定性及經濟效益。

太陽能為減少污染的綠能產業，一般太陽能發電主要藉由太陽能板接收太陽光照射並轉換成電力，因而太陽能發電方式將佔用可受光面積，然而陸地面積有限、土地成本高，將造成增加太陽能發電成本缺失。

為增加可受光面積，目前具有設於如魚塭、水池、湖面上之太陽能發電裝置，該太陽能發電裝置具設在水體上方之載台，並使太陽能板可組設在載台上方受光照射發電，該載台具有多種型式，如TWI545887之漂浮式太陽能發電系統具數塊狀可呈十字型橫向連結之浮筒，並於浮筒上設置可組設太陽能發電系統之支撐架；又如TWM537652之漂浮式太陽能板固定結構具數可橫向、直向連結之塊狀浮筒，並於浮筒上直接設置太陽能板，又如TWM511603、TWM539034之太陽能板支撐結構具直條管狀浮筒，並於浮筒上設置支架及太陽能板，並使前述太陽能發電設備可由浮筒漂浮在水體上受太陽光照射發電動作。

前述設計架構雖然可利用水體面積提供太陽能發電，但仍具以下缺失： 1. 該塊狀或長條狀浮筒必須增大面積才可具足夠浮力，但該大面積浮筒與水面接觸面大，可利用率低，造成該浮筒本身形成對水面大面積陽光、氣體遮蔽、降低水體溶氧率並危害自然生態，因而雖然可利用水體面積發電，但卻具危害水產養殖缺失。 2. 該浮筒一般由硬質HPDE高密度聚乙烯製造，具成本高、不耐紫外線缺失，一般使用5年即易損壞，不能符合太陽能發電系統回本需求。 3. 該浮筒破裂進水時不易修復、維修不便。 4. 該數浮筒組成之單體受外部如颱風吹襲或水體波動大時整體變動量大，將影響太陽能板組裝穩定性。 5. 該水體因乾旱或其他因素無水時將造成硬質浮筒著陸後直接承受上方太陽能板或框架重量，易造成浮筒損壞，且該水池底部一般非平面，將造成浮筒及上方之太陽能板受重力而變形缺失。

目前另有一種具可插置於水池底面之固定柱，並於固定柱上方設置框架及太陽能板提供太陽能發電結構，然而前述架構對應水面高度變化不能調整，造成水位較低時該太陽能板及框架與水面間距過大，將造成強風由水面向上吹襲時太陽能板及框架易損壞或脫落情形；又若水位過高時將淹沒太陽能板而造成損壞，此外該結構每一單元須設置數個固定柱，且一般須無水施工，造成施工不便缺失。

本發明之目的在提供一種環保、穩定性佳、易安裝之太陽能發電設備載台。

本發明之載台上方可設置太陽能板及相關發電裝置，該載台包括一承載架、複數浮圈，該承載架由硬質材料製造，具水平方向之外框部，該外框部中央設置連結桿，又該外框部向下垂直設置複數直條狀接合柱；又該複數浮圈為具浮力中空環形體，該浮圈可為廢輪胎，中央具可穿插接合柱之套孔，並使數浮圈可上、下排列套置於接合柱上，使得載台可具垂向浮力漂浮在水體上。

進一步，該承載架設置可調整載台浮力之調整部，又該調整部具由連結桿向下延伸之中空體，中央具容室，並具灌注口，又該灌注口可灌注流體或各式物體至容室內。

本發明之浮圈可採用廢輪胎，使得廢棄物可再利用以具循環經濟功效，並可藉由同一接合柱垂向組設複數浮圈形成垂向浮力，使得承載架與水面間可遠較習知浮筒橫向排列形成橫向浮力方式具更大間距，並使部分陽光可照射水面，且使水面上方可良好通風以使水體具較佳含氧量，使得水體可具良好自然環境且有利於水產養殖。

本發明之浮圈採用橡膠材質耐侯性佳，使用壽命可較習知硬質易裂化之浮筒長，又本發明可於承載架之調整部充填流體或其他物體調整載台高度，因而可於颱風或寒流時調整載台下降以具防風、防寒功效。

請參閱圖一～三，本發明之載台上方可設置太陽能板3及相關發電設備(圖中未顯示)，該載台包括一承載架1、複數浮圈2，該承載架1由金屬或其他硬質材料製造，具水平方向之外框部11，該外框部11中央設置連結桿12以具補強及提供組裝太陽能板3及相關發電設備作用，又該外框部11向下垂直設置四個直條狀接合柱13，各接合柱13呈適當間隔平均設於外框部11端角位置，又於連結桿12對應外框部11中心位置向下設置可調整載台浮力之調整部14，該調整部14具由連結桿12向下延伸柱體141，並於柱體141套設中空體142，該中空體142中央具容室143，並具灌注口144，並可由灌注口144對容室143灌注氣體、水等流體或砂或其他物體。

浮圈2為具浮力中空環形體，中央具可穿插接合柱13之套孔21，而該浮圈2可為橡膠廢輪胎(如卡車、機車等輪胎之內胎)，並使同一接合柱13可穿插複數浮圈2，並使各浮圈2上、下排列貼靠形成垂向浮力支撐，而本實施例同一接合柱13設置五個浮圈2，各浮圈2上、下貼靠，並該下方之浮圈2底面低於接合柱13底端。

本發明之載台可依需求或配合水池5(如漁塭、湖)面積設計適當尺寸、形狀，並可配合上方承載太陽能板3及相關發電設備重量設計接合柱13數量及位置，而本發明每一載台為一單元，可令複數承載架1連結形成陣列狀組合提升發電量，又本發明之載台可由繩索(圖中未標示)或其他方式定位於離岸適當位置。

本發明之浮圈2可採用廢輪胎再利用具循環經濟功效，而該浮圈2係由中央套孔21穿套接合柱13即可組合、組裝簡便。本發明因同一接合柱13垂向組設複數浮圈2形成垂向浮力，使得承載架1與水面52間距可遠較習知浮筒橫向排列形成橫向浮力方式具更大間距，並使部分陽光可照射水面52，且使水面52上方如圖三所示可具良好通風以使水體51具較佳含氧量，並使水體51可具良好自然環境並有利於水產養殖。

本發明之浮圈2採用橡膠材質耐侯性佳，使用壽命較習知硬質易裂化之浮筒長，又本發明採垂向浮力設計可調整性大，可易於藉由調整浮圈2尺寸或數量調整載台支撐浮力，又本發明可於承載架1之調整部14充填流體或其他物體方式調整載台高度，如圖三所示該調整部14下方位於水體51內並由灌注口144注氣，當容室143注氣後可具較大浮力並使載台可升高與水面52具較大可通風間距。

請參閱圖四，若颱風來襲時可洩出調整部14容室143之氣體，並使載台之浮力減小並可降低與水面52靠近，如此流入載台之承載架1與水面52間之風量可減小，可避免大量強風由下而上吹襲造成載台不穩定甚至吹翻情形。

本發明亦可於寒流來襲時藉由調整部14令載台降低與水面52靠近，因而該載台上方之太陽能板3可具遮蔽防寒功效，又本發明載台之調整部14可為非充氣式，並可於調整部14內容置水或其他重物，因而當調整部容室內未容置重物(例如水)時可使載台重量減低，並可浮在水面上方與水面具適當通風間距，又如圖五所示，本發明可由灌注口144注入重物145(例如水)至容室143內以改變載台重量，並可使載台與水面52距離縮小，並可由充填重物方式易於調整載台與水面52間距。

本發明水下之各浮圈2間可如圖三所示形成人工礁岩，有利水中藻類及各式微生物生長，對水產養殖及水產經濟有助益，又當乾旱導致水池5無水時該載台可由浮圈2著地(圖中未顯示)，並使浮圈2形成緩衝裝置，使得可形成軟著陸避免載台及太陽能發電設備大幅震動或變形損壞。

是以由以上所述，本發明為嶄新設計並可提升漂浮式載台兼具較佳穩定性及環保維護水質生態功效，而本發明未設置調整部時亦可藉由垂向漂浮設計具本發明前述主要訴求功效，並前述實施例為本發明例示，並非本發明限制，凡依據本發明精神所為之等效改變亦應屬於本發明範疇內。

雖然具體的實施例已進行說明描述，在不超出本發明技術範疇的情況下許多修改及變動仍是有可能的，本發明範疇限定所附申請專利範圍。

1‧‧‧承載架
11‧‧‧外框部
12‧‧‧連結桿
13‧‧‧接合柱
14‧‧‧調整部
141‧‧‧柱體
142‧‧‧中空體
143‧‧‧容室
144‧‧‧灌注口
145‧‧‧重物
2‧‧‧浮圈
21‧‧‧套孔
3‧‧‧太陽能板
5‧‧‧水池
51‧‧‧水體
52‧‧‧水面

圖一係本發明之實施例分解圖。

圖二係本發明之實施例組合圖。

圖三係本發明實施設於水池並於調整部注氣示意圖。

圖四係本發明實施令載台下降示意圖。

圖五係本發明另一實施例調整部充填重物示意圖。

Claims (6)

1. 一種漂浮式太陽能發電設備載台裝置，該載台包括： 一承載架，由硬質材料製造，具水平方向之外框部，該外框部中央設置連結桿，又該外框部向下垂直設置複數直條狀接合柱； 複數浮圈，為具浮力中空環形體，中央具可穿插接合柱之套孔，並使數浮圈可上、下排列套置於接合柱上，並使載台具垂向浮力漂浮在水體上。
2. 如請求項1所述之漂浮式太陽能發電設備載台裝置，其中該承載架設置可調整載台浮力之調整部。
3. 如請求項2所述之漂浮式太陽能發電設備載台裝置，其中該調整部設於連結桿對應外框部中心位置。
4. 如請求項2所述之漂浮式太陽能發電設備載台裝置，其中該調整部具由連結桿向下延伸中空體，中央具容室，並具灌注口。
5. 如請求項4所述之漂浮式太陽能發電設備載台裝置，其中該灌注口可灌注流體至容室內。
6. 如請求項1所述之漂浮式太陽能發電設備載台裝置，其中該浮圈可為廢輪胎。