WO2024060922A1 - 网状加强浮岛 - Google Patents
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Abstract
一种网状加强浮岛，包括：浮岛本体（1），浮岛本体（1）为若干个支撑浮体（2）成片拼接形成的片状结构，支撑浮体（2）为功能设备（3）提供支撑；网格加强结构，设于浮岛本体（1）上，网格加强结构包括多根交错布置成网格状的缆索（4），各缆索（4）均与浮岛本体（1）相连接，网格加强结构将浮岛本体（1）划分为若干个分区单元（5），每个分区单元（5）内均包含多个支撑浮体（2），缆索（4）的抗拉强度大于单个支撑浮体（2）的抗拉强度。由此使得每个分区单元（5）内浮岛内部的载荷通过抗拉强度更强的网格加强结构来分担，可以大大降低浮岛本体（1）支撑浮体（2）的载荷负担，提高浮岛的整体强度和安全性，在更加恶劣的海上环境条件下保障浮岛的安全性和生存能力。
Description
本发明涉及海洋工程与漂浮式光伏技术领域，尤其涉及一种网状加强浮岛。
漂浮式光伏技术，有一类技术主要是依靠浮筒或轻质薄膜提供浮力，支撑光伏组件，实现光伏组件应用于水上的场景。
随着漂浮式光伏技术的发展，海上光伏技术的应用需求更加广泛。与内陆漂浮式光伏相比，海上漂浮式光伏系统面对的环境条件更加严苛，海上漂浮式光伏浮岛不仅受到海风的影响，还额外有海上波浪与潮流的影响。故传统布置在内陆水库平静水面上的漂浮式光伏浮岛不能直接应用于海上。因为在海上，浮岛受到额外的载荷过大，传统浮岛的自身强度受到极大的挑战，很可能出现载荷超过浮筒自身的强度上限，造成浮筒破坏，酿成浮岛解体的灾难性后果和巨大的经济损失。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种网状加强浮岛，具有更高的整体强度和更好的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种网状加强浮岛，包括：浮岛本体，浮岛本体为若干个支撑浮体成片拼接形成的片状结构，支撑浮体为功能设备提供支撑；网格加强结构，设于浮岛本体上，网格加强结构包括多根交错布置成网格状的缆索，各缆索均与浮岛本体相连接，网格加强结构将浮岛本体划分为若干个分区单元，每个分区单元内均包含多个支撑浮体，缆索的抗拉强度大于单个支撑浮体的抗拉强度。
优选地，网格加强结构设于浮岛本体的下表面上。
优选地，网格加强结构覆盖浮岛本体。
优选地，每根缆索的两端均分别延伸至浮岛本体相对的两侧边处。
优选地，缆索的两端端头与浮岛系泊索相连接。
优选地，沿浮岛本体的外周边布置有缆索。
优选地，缆索为链条、钢丝绳、复合材料缆绳其中的一种或多种的组合。
优选地，缆索通过若干间隔布置的绑扎件与浮岛本体相连接。
优选地，相邻支撑浮体之间通过连接结构相连接，绑扎件在连接结构处与浮岛本体相连接。
优选地，多根缆索纵横正交布置。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
本发明的网状加强浮岛在浮岛本体上额外增设网格加强结构，由多根抗拉强度比支撑浮体的抗拉强度更强的缆索交错布置成网格状，将浮岛本体划分为若干个分区单元，使得每个分区单元内浮岛内部的载荷通过抗拉强度更强的网格加强结构来分担，可以大大降低浮岛本体支撑浮体的载荷负担，提高浮岛的整体强度和安全性，在更加恶劣的海上环境条件下保障浮岛的安全性和生存能力，同时也可以实现在保证强度和安全性的同时大大提高单个浮岛的整体尺寸，将浮岛整体的尺寸扩展到适合商业应用的规模。
图1是本发明实施例的网状加强浮岛的俯视示意图。
图2是本发明实施例的网状加强浮岛中一个分区单元的俯视示意图。
图3是本发明实施例的网状加强浮岛中缆索与浮岛本体的连接示意图。
其中，附图标记说明如下：
1 浮岛本体
2 支撑浮体
3 功能设备
4 缆索
5 分区单元
6 浮岛系泊索
7 绑扎件
8 连接结构
1 浮岛本体
2 支撑浮体
3 功能设备
4 缆索
5 分区单元
6 浮岛系泊索
7 绑扎件
8 连接结构
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、
“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1至图3所示，本发明的网状加强浮岛的一种实施例。
参见图1和图2，本实施例的网状加强浮岛包括浮岛本体1和网格加强结构。
其中，浮岛本体1为若干个支撑浮体2成片拼接形成的片状结构，支撑浮体2在水面上的浮力大于自身重力，能够漂浮在水面上并为功能设备3提供支撑。浮岛本体1整体可以支撑若干个功能设备3。功能设备3可以是任意需要在水面部署的设备或设施，本实施例中以光伏组件为例。光伏组件为现有结构，分为有边框组件和柔性无边框组件两种类型的结构形式。光伏组件为有边框组件时，光伏组件可以通过固定件安装在浮岛本体1上，固定件为现有结构。光伏组件为柔性无边框组件时，光伏组件可以通过结构胶黏贴在浮岛本体1的上表面上。浮岛本体1的上表面是指使用时浮岛本体1面向天空的一面，与之相对的为浮岛本体1的下表面，使用时浮岛本体1的下表面浸入水里。
网格加强结构设于浮岛本体1上，网格加强结构包括多根交错布置成网格状的缆索4，各缆索4均与浮岛本体1相连接，网格加强结构将浮岛本体1划分为若干个分区单元5，每个分区单元5内均包含多个支撑浮体2，各分区单元5内的多个支撑浮体2上均支撑有功能设备3。缆索4的抗拉强度大于单个支撑浮体2的抗拉强度。
本实施例的网状加强浮岛在浮岛本体1上额外增设网格加强结构，由多根抗拉强度比支撑浮体2的抗拉强度更强的缆索4交错布置成网格状，将浮岛本体1划分为若干个分区单元5，使得每个分区单元5内浮岛内部的载荷通过抗拉强度更强的网格加强结构来分担，可以大大降低浮岛本体1支撑浮体2的载荷负担，提高浮岛的整体强度和安全性，在更加恶劣的海
上环境条件下保障浮岛的安全性和生存能力，同时也可以实现在保证强度和安全性的同时大大提高单个浮岛的整体尺寸，将浮岛整体的尺寸扩展到适合商业应用的规模。
本实施例中，优选地，缆索4可以为链条、钢丝绳、复合材料缆绳其中的一种或多种的组合，复合材料缆绳可以是聚酯缆、尼龙等材质的组合。
本实施例中，优选地，网格加强结构设于浮岛本体1的下表面上，不会影响对浮岛本体1上表面上的功能设备3的安装布置和人工作业。
为达到更好的结构强度加强效果，本实施例中，优选地，网格加强结构覆盖浮岛本体1，以使浮岛本体1水面方向上各区域处的强度和安全性都能得到加强。
本实施例中，每根缆索4的两端均分别延伸至浮岛本体1相对的两侧边处，即每根缆索4在浮岛本体1内部不中断，由此使得网格加强结构整体覆盖浮岛本体1。
进一步，参见图1，本实施例中，缆索4的两端端头与浮岛系泊索6相连接，可进一步承担与传递浮岛系泊索6的部分载荷。浮岛系泊索6用于将浮岛系泊，是现有结构。
本实施例中，沿浮岛本体1的外周边布置有缆索4，以保证浮岛边界处的强度。
较佳地，本实施例中，多根缆索4纵横正交布置。
参见图3，本实施例中，优选地，缆索4通过若干间隔布置的绑扎件7与浮岛本体1相连接。浮岛本体1中相邻支撑浮体2之间通过连接结构8相连接，支撑浮体2为内部中空的浮筒时，连接结构8为设于浮筒边缘处或角点处的连接耳以及连接相邻支撑浮体2的连接耳的螺栓和螺母结构。较佳地，绑扎件在连接结构8处与浮岛本体1相连接。
采用本实施例的网状加强浮岛，可以根据具体海况环境，评估出浮岛整体的载荷以及相应内部载荷，进而根据所选择的缆索4规格参数，确定网格加强结构的排布方案，即浮岛本体1在纵横方向所需缆索4的根数。
采用本实施例的网状加强浮岛，在浮岛拼装过程中，可以将缆索4组成的网格加强结构提前布置在拼装平台上，然后在拼装平台上网格加强结构之上进行浮岛本体1的拼接，即对多个支撑浮体2进行拼接，当拼装到缆索4所在位置时，只需通过绑扎件7将缆索4从浮岛本体1下表面绑扎到浮岛本体1上，即可实现缆索4与浮岛本体1之间的贴合。拼装完成后，进一步将缆索4的端头连接到浮岛系泊索6上，以进一步分散浮岛本体1边缘上的载荷。
本实施例的网状加强浮岛可以大规模应用于海上漂浮式光伏场景，解决光伏浮岛结构强度等制约海上漂浮式光伏应用的瓶颈因素，解锁海上漂浮式光伏技术的商业化应用，无论是促进清洁能源电站应用，还是拉动漂浮系统的制造生产、带动就业，都有现实意义和贡献。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
- 一种网状加强浮岛，其特征在于，包括：浮岛本体(1)，所述浮岛本体(1)为若干个支撑浮体(2)成片拼接形成的片状结构，所述支撑浮体(2)为功能设备(3)提供支撑；网格加强结构，设于所述浮岛本体(1)上，所述网格加强结构包括多根交错布置成网格状的缆索(4)，各所述缆索(4)均与所述浮岛本体(1)相连接，所述网格加强结构将所述浮岛本体(1)划分为若干个分区单元(5)，每个所述分区单元(5)内均包含多个所述支撑浮体(2)，所述缆索(4)的抗拉强度大于单个所述支撑浮体(2)的抗拉强度。
- 根据权利要求1所述的网状加强浮岛，其特征在于，所述网格加强结构设于所述浮岛本体(1)的下表面上。
- 根据权利要求1所述的网状加强浮岛，其特征在于，所述网格加强结构覆盖所述浮岛本体(1)。
- 根据权利要求3所述的网状加强浮岛，其特征在于，每根所述缆索(4)的两端均分别延伸至所述浮岛本体(1)相对的两侧边处。
- 根据权利要求4所述的网状加强浮岛，其特征在于，所述缆索(4)的两端端头与浮岛系泊索(6)相连接。
- 根据权利要求3所述的网状加强浮岛，其特征在于，沿所述浮岛本体(1)的外周边布置有所述缆索(4)。
- 根据权利要求1所述的网状加强浮岛，其特征在于，所述缆索(4)为链条、钢丝绳、复合材料缆绳其中的一种或多种的组合。
- 根据权利要求1所述的网状加强浮岛，其特征在于，所述缆索(4)通过若干间隔布置的绑扎件(7)与所述浮岛本体(1)相连接。
- 根据权利要求8所述的网状加强浮岛，其特征在于，相邻所述支撑浮体(2)之间通过连接结构(8)相连接，所述绑扎件(7)在所述连接结构(8)处与所述浮岛本体(1)相连接。
- 根据权利要求1所述的网状加强浮岛，其特征在于，多根所述缆索(4)纵横正交布置。
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