TWI711268B

TWI711268B - 水上設置太陽光發電裝置

Info

Publication number: TWI711268B
Application number: TW105128088A
Authority: TW
Inventors: 金城義榮
Original assignee: 日商環境資源開發顧問股份有限公司
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2020-11-21
Also published as: TW201807948A

Abstract

本發明提供一種水上設置太陽光發電裝置，其目的在於充分地保護發泡樹脂製的浮標本體的上表面。水上設置太陽光發電裝置是在浮標本體上載放太陽電池面板而構成，其中，浮標本體的上表面整體具有保護板，保護板用於防止或抑制紫外線穿透，並且是由具備耐燃性的矽酸鈣板構成，藉此可防止浮標本體產生裂化或損傷。

Description

水上設置太陽光發電裝置

本發明是關於在例如池塘、蓄水池、養魚池、湖澤、大海等以水覆蓋的場所設置並實施發電的一種水上設置太陽光發電裝置。

在習知技術中，設置在水面上的太陽光發電裝置可例如參考日本專利公開第2016-113123號公報的記載內容。該專利文獻中的太陽光發電裝置是將太陽電池面板載放在發泡樹脂製之浮標本體的上表面而構成。為了防止浮標本體受到太陽光照射而劣化，浮標本體的上表面通常固定有多個平行並間隔設置的保護板，且保護板上通常沿長度方向固定有輔助平板，此輔助平板係構成用於支撐太陽電池面板的基座。基座是由多個架台底座構成，這些架台底座間隔平行設置在保護板上所固定的輔助平板之上，並沿與輔助平板垂直的方向延伸。同時，基座中的架台底座上組裝有支撐部，太陽電池面板傾斜地支撐在此支撐部上。

藉由上述構成，由於習知技術中的保護板只被固定在浮標本體的一部分上，因此可能無法充分地保護浮標本體的上表面。除此之外，由於習知技術中的保護板、輔助平板和架台底座是依序裝設在浮標本體上，因此有作業效率較差的問題。

有鑑於上述課題，本發明之水上設置太陽光發電裝置的主要目的在於對浮標本體的上表面進行充分的保護。

為達上述目的，本發明的一種水上設置太陽光發電裝置是在發泡樹脂製的浮標本體上載放太陽電池面板而構成，其中，浮標本體的上表面整體具有保護板，保護板用於防止或抑制紫外線穿透。

藉由上述構成，由於浮標本體的上表面整體均具有保護板，因此能夠充分地保護浮標本體的上表面。所謂的「保護」是指防止浮標本體受太陽光照射而劣化，不過，本發明的保護板除了可隔絕紫外線，還具有耐燃性，能夠同時防止浮標本體因電路配線損壞而產生預料外的事故。另外，由於浮標本體的上表面整體均具有保護板，因此，將用於載放太陽電池面板的結構固定在浮標本體的上表面時，舉例來說，即使浮標本體俯視呈正方形，也不需考量太陽電池面板相對於浮標本體的設置方向，藉此能夠提高作業效率並防止產生失誤。

11‧‧‧水上設置太陽光發電裝置/水上發電裝置

12‧‧‧浮標本體

13‧‧‧太陽電池面板

14‧‧‧保護板

15‧‧‧發泡樹脂板

16‧‧‧固定框

17‧‧‧輔助平板

17a‧‧‧邊緣部

17b‧‧‧長孔

18‧‧‧連結件

19‧‧‧側蓋板

19a、20a‧‧‧垂直片

19b、20b‧‧‧上片

19c‧‧‧下片

20‧‧‧角蓋板

21‧‧‧鐵絲

22‧‧‧金屬固定件

23‧‧‧捆材

24‧‧‧支撐部

25‧‧‧前腳

25a、26a‧‧‧斜材

26‧‧‧後腳

27‧‧‧承載元件

28‧‧‧避風元件

31‧‧‧設置場所

32‧‧‧中間地

33‧‧‧作業場所

34‧‧‧工作台

35‧‧‧吊車

35a‧‧‧吊架

圖1是水上設置太陽光發電裝置的立體圖。

圖2是浮標本體的立體圖。

圖3是具有保護板之發泡樹脂板的立體圖，發泡樹脂板構成浮標本體。

圖4是表示將固定框固定在浮標本體前之狀態的立體圖。

圖5是表示將固定框固定在浮標本體後之狀態的立體圖。

圖6是表示將支撐部組裝於固定框並固定太陽電池面板之狀態的立體圖。

圖7是表示製造完成後的水上設置太陽光發電裝置其設置方法的部分側面剖面圖。

以下參照附圖，說明本發明的一種具體實施態樣。

圖1是水上設置太陽光發電裝置11(下稱「水上發電裝置」)的示意圖。圖1所示的水上發電裝置11是在呈方形板狀的浮標本體12上載放多個太陽電池面板13而構成，其中浮標本體12是浮起在池塘等場所的水面上。

浮標本體12為發泡樹脂製品，如圖2所示，浮標本體12的上表面整體均具有保護板14，保護板14用於防止或抑制紫外線穿透。其中，保護板14的材料是使用具備耐紫外線的特性，且兼具耐腐蝕性與耐燃性的矽酸鈣板。不過，除此之外，也可以使用由鋁合金等適當的材料製成的板材。

如圖3所示，浮標本體12是組合多張發泡樹脂板15而構成，各發泡樹脂板15的上表面之間不形成段差。發泡樹脂板15俯視呈長方形板狀，且各張發泡樹脂板15的端面彼此對準排列，而組合成俯視呈正方形的浮標本體12。以組合多張發泡樹脂板15的方式製造浮標本體12的原因在於，現有的發泡樹脂板無法滿足浮標本體12的尺寸要求，但如果浮標本體12的尺寸較小時，或者是能夠製造出所需尺寸的發泡樹脂板時，浮標本體12也可以由一張板材構成。

發泡樹脂板15是使用長寬例如是1m×2m的發泡樹脂板，浮標本體12的長寬可例如是5m×5m。圖2及圖3所示的實施態樣是在中央設置1m×1m的發泡樹脂板15，並在其周圍排列1m×2m的發泡樹脂板15而形成5m×5m的浮標本體12。為了得到足夠的浮力，發泡樹脂板15的厚度是依據所用之太陽電池面板13的重量和張數等條件進行適當選擇。舉例來說，選用厚度為15cm~20cm左右的發泡樹脂板15時，將能夠得到足夠的浮力而獲得高穩定性。各發泡樹脂板15之間也可以因應需求利用黏合劑等適當的手段來進行接合。

如圖3的部分擴大處所示，所有用於組合的發泡樹脂板15皆具有事先層疊形成在其上表面的保護板14，且保護板14的俯視形狀和大小皆與發泡樹脂板15相同。換句話說，當多張發泡樹脂板15組合而形成浮標本體12後，浮標本體12的上表面整體皆具有保護板14。

另外，多張發泡樹脂板15是在同一平面上無縫隙地排列而形成一張俯視呈正方形板狀的浮標本體12。如圖4所示，浮標本體12的上表面固定有組裝成網格狀的固定框16。固定框16是由多根金屬製的輔助平板17及金屬製的連結件18構成，輔助平板17俯視呈帶狀並間隔平行地排列，連結件18垂直設置在輔助平板17的上表面，以結合各輔助平板17。

輔助平板17是窄幅的中空板狀元件，且輔助平板17的長度與浮標本體12的一邊長度相對應。同時，輔助平板17沿長度方向的兩側具有呈L字形的邊緣部17a，其用於抬高輔助平板17之上表面的位置。另外，輔助平板17的上表面設置有多個長孔17b，各長孔17b沿輔助平板17的寬度方向延伸。

連結件18是長棒狀的元件，其長度略短於浮標本體12的一邊長度。多根連結件18是以兩根為一組而形成多組，圖式中是以三組為例，每一組連結件18是相距一特定間隔而平行地設置在輔助平板17的長度方向上。於此，各連結件18是使用角材作為結構，在角材中，彼此形成直角的兩片中的一片是利用上述的長孔17b而固定在輔助平板17上，另一片則豎立在輔助平板17上。又，每一組連結件18分別是由成對的兩片角材構成，這兩片角材以方向相反的方式固定在輔助平板17上，具體來說，是以背對背的方式固定在輔助平板17上。

固定框16上可因應需求組裝下吊具(圖未顯示)，此下吊具用於在製造水上發電裝置11時往下垂吊固定框16，或是在移動水上發電裝置11時使其往下垂吊。於此，下吊具可以組裝在輔助平板17上，也可以組裝在連結件18上。

固定框16是由輔助平板17及連結件18構成，而當固定框16的輔助平板17固定於浮標本體12的上表面時，形成浮標本體12的發泡樹脂板15將會相互結合而一體化。除此之外，如圖5及圖6所示，浮標本體12還組裝有側蓋板19和角蓋板20。這些側蓋板19和角蓋板20使用具有耐候性的材料，特別是對紫外線具有耐候性的材料。

具體來說，側蓋板19是由鋁合金製成，且具有往垂直方向延伸的垂直片19a、在垂直片19a的上端往水平方向延伸的上片19b以及在垂直片19a的下端往水平方向延伸的下片19c。側蓋板19呈長板狀，且其長度略短於浮標本體12的一邊長度。另外，側蓋板19的高度，即垂直片19a的高度與從輔助平板17的上表面到浮標本體12的下表面為止的高度嵌合相應。或者，側蓋板19也能夠將短板狀的元件銜接加長來使用。

另外，角蓋板20也是鋁合金製品。角蓋板20俯視呈角狀，且具有往垂直方向延伸的垂直片20a，以及在垂直片20a的上端往水平方向延伸的上片20b。較佳地，角蓋板20可達成增加強度的作用，因此，在固定側蓋板19後，角蓋板20的兩端重疊在側蓋板19的端部。角蓋板20的下端角部固定有金屬固定件22，金屬固定件22用於固定張緊在浮標本體12之底面對角線上的兩根鐵絲21的端部。

如圖6的假想線所示，在其他實施態樣中，也能夠將由耐候性材料構成的捆材23沿橫豎方向架設在浮標本體12的底面，以增加強度。捆材23可例如使用鋁合金製的帶狀薄條，並將其往浮標本體12底面的橫豎兩方向延伸，以將捆材23的兩端部固定在已固定之側蓋板19的外表面。舉例來說，上述的固定動作可使用釘子來進行。此時，如果是將側蓋板19銜接加長來進行使用，也可以用捆材23覆蓋各側蓋板19之間的銜接點。

藉此，如圖6所示，為了固定太陽電池面板13，支撐部24係立設在固定框16的連結件18中豎立形成的一片上，其中，固定框16是固定在浮標本體12上。支撐部24由前腳25、後腳26及承載元件27構成，承載元件27架設在前腳25與後腳26上，並用於承載太陽電池面板13。前腳25、後腳26及承載元件27沿著一組連結件18的長度方向有間隔地設置，每一組連結件18上設置有三組前腳25、後腳26及承載元件27，以使太陽電池面板13能夠配置成多列，圖式中是以三列為例。

另外，前腳25設置在比後腳26低的位置，承載元件27往前腳25所在的一側下降傾斜。承載元件27的傾斜角度也能夠設置成可變更。前腳25上設置有斜材25a以提高強度，後腳26上設置有斜材26a以提高強度，斜材26a連接在每一組連結件18上的後腳26之間而形成X字形。多個後腳26中，在水上發電裝置11浮設於水上時位在最北側一列的後腳26之間組裝有避風元件28。避風元件28是使用具有耐候性的鋁板或帳篷用帆布等合適的材料製成長方形狀，以填塞後腳26之間的空間。避風元件28的尺寸可不需填塞所有的空間，只要能夠阻止大量的風進入即可。避風元件28的固定與上述斜材26a的固定是同時進行。

接著，只要將太陽電池面板13固定在固定框16上所固定之支撐部24的承載元件27上，並進行配線，就能夠完成水上發電裝置11。

如上所述，水上發電裝置11是將所需的元件固定並組裝於浮在水面上的浮標本體12而構成。換句話說，只要在適當的平台上排列多張發泡樹脂板15而組成浮標本體12，將俯視大小與浮標本體12相對應的固定框16固定在浮標本體12的上表面，以提高浮標本體12的完整性，並在此狀態下固定其他所需的元件，就能夠完成水上發電裝置11。

在本實施態樣中，由於固定框16的大小與浮標本體12的俯視大小相對應，因此只需對其中一個固定框16進行固定即可，作業效率較佳。除此之外，固定框16的大小雖然是設定為可供多個太陽電池面板13進行排列，但固定框16的大小與浮標本體12的俯視大小相對應，因此，透過將固定框16固定在浮標本體12上，將能夠使構成浮標本體12的多張發泡樹脂板15得到高完整性。

藉由上述構成，在水上發電裝置11中，由於浮標本體12的上表面整體均覆蓋有保護板14，因此能夠對浮標本體12的上表面進行充分的保護，而不會受太陽光之入射方向或入射角度的影響。而且，保護板14兼具耐腐蝕性與耐燃性，因此，即使電路配線意外損壞而發生走火事故，也能夠達成保護浮標本體12的作用。

另外，由於浮標本體12的上表面整體具有保護板14，且浮標本體12的俯視形狀為正方形，因此，在將固定框16固定至浮標本體12的上表面時，操作者不需嚴謹地考量固定框16相對於浮標本體12的設置方向，藉此能夠提高作業效率並防止產生組裝失誤。

本發明的水上發電裝置11可在工廠等場所製造完成後再搬運至池塘等設置場所，但如前所述，水上發電裝置11只需將固定框16等所需的元件固定在浮標本體12上即可完成製造，因此在設置場所旁邊也能夠輕易地進行製造。值得一提的是，由於構成浮標本體12的發泡樹脂板15具有保護板14，因此能夠減輕額外固定保護板14的作業負擔。另外，在本發明的水上發電裝置11中，固定框16的大小與浮標本體12的大小相對應，且固定框16是組裝為網格狀，藉此也能夠減輕製造時的作業負擔。

如圖7所示，若要在設置場所的旁邊進行製造，需先在池塘等設置場所31的附近，隔著空地或道路等中間地32取得一作業場所33，接著需在作業場所33內，將水上發電裝置11的製程劃分為數量合適的步驟以進行製造作業。進行各步驟的場所均包含工作台34，水上發電裝置11是在工作台34之上進行組裝。中間地32停放有吊車35，吊車35的吊架35a將組裝完成後的水上發電裝置11陸續吊起並搬運至設置場所31，使水上發電裝置11浮起在設置場所31上。

藉由上述構成，水上發電裝置11可在製造的同時往設置場所31進行設置，因此從製造到施工為止的所有流程皆具有非常良好的作業性。