一種適用於冰凍地區的水上光伏裝置的製作方法

2024-04-12 06:29:05

本發明涉及一種適用於冰凍地區的水上光伏裝置，屬於太陽能光伏設備技術領域。

背景技術：

隨著國家大力發展新能源，光伏項目因其清潔無汙染的特點，得到越來越多的推廣和青睞。目前太陽能光伏發電系統一般都應用於陸地環境，陸上光伏電站的建設需佔用大量的土地資源，如今土地資源日益緊缺、土地成本日益增加，利用水域進行光伏電站建設是一種比較新的概念，具有一定的現實意義。在水域中進行光伏發電能減少土地使用成本，而利用湖泊、水庫、魚塘等水體對光伏陣列進行冷卻，不僅可以提高輸出電量，還可以減少風冷、水冷等額外散熱裝置的成本，具有很大的市場應用和開拓前景。

我國幅員遼闊，天然湖泊、人工湖泊、水庫、煤炭塌陷區等水體資源數量眾多，目前，在南方地區開展了一些水上漂浮式光伏項目的建設，北方寒冷地區此類建設項目較少，主要受制於冰凍的危害，在冬季凍脹時浮體會產生不同程度的上浮和推移，會在漂浮系統中產生附加力，整個體系剛度越大，這種附加力越明顯，嚴重時可導致整個漂浮系統破壞；春季凍融後浮體又會不同程度的下沉，由於融冰不均勻，部分浮體的漂動會導致體系中產生新的附加力。

技術實現要素：

目的：為了解決土地資源日益緊缺、土地成本日益增加；冬季凍脹時浮體會產生不同程度的上浮和推移，會在漂浮系統中產生附加力，整個體系剛度越大，這種附加力越明顯，本發明提供一種適用於冰凍地區的水上光伏裝置。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為：

一種適用於冰凍地區的水上光伏裝置，包括：橫向角鋼、光伏組件、縱向角鋼、浮筒，所述浮筒兩端設置有耳孔，兩根橫向角鋼水平排列，多個浮筒通過耳孔固定在橫向角鋼之間，兩根橫向角鋼與多個浮筒組成一個漂浮單元，多個漂浮單元呈矩陣排列，成列排列的漂浮單元之間通過幾根垂直於橫向角鋼的縱向角鋼相固定；成行排列的漂浮單元之間通過開設有兩個長圓孔的連接扁鐵活動連接；所述縱向角鋼上設置有多組支撐杆，每組支撐杆之間固定有光伏組件。

作為優選方案，所述每組支撐杆之間等距離排列在縱向角鋼上，每組支撐杆包括前支撐杆、後支撐杆。

作為優選方案，還包括升降氣缸，所述前支撐杆頂部設置有升降氣缸，升降氣缸杆頂部設置有支座，支座與光伏組件底部的固定杆轉動連接。

作為優選方案，所述後支撐杆頂部設置有升降氣缸，升降氣缸杆頂部設置有支座，支座與光伏組件底部的固定杆轉動連接。

作為優選方案，所述每組漂浮單元包括兩個浮筒。

作為優選方案，所述浮筒設置為方形結構。

作為優選方案，所述縱向角鋼設置在浮筒中軸線上方。

有益效果：本發明提供的一種適用於冰凍地區的水上光伏裝置，通過呈矩陣排列的漂浮單元，具有良好的剛性強度；每行漂浮單元之間通過連接扁鐵活動連接，具有消能特性，可將嚴寒地區水面凍融產生的水平和豎向凍脹力消耗，更好地保證整個結構體系的安全可靠；設置在每個漂浮單元的平衡線上的縱向角鋼便於光伏組件的安裝，具有良好的漂浮性；支撐杆上的升降氣缸可調節光伏組件的朝陽面，提高光伏利用率。

此結構體系可較好地適用於嚴寒冰凍地區水上光伏組件或其他水上設置的安裝，尤其可避免冰凍力造成的破壞，操作施工方便，可保證工程項目安全順利開展。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖

圖2為呈矩陣排列的漂浮單元結構示意圖；

圖3為連接扁鐵結構示意圖；

圖4為光伏組件升降結構示意圖；

圖5為浮筒結構示意圖；

圖6為實際使用示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。

如圖1、2、3所示，一種適用於冰凍地區的水上光伏裝置，包括：橫向角鋼1、光伏組件2、縱向角鋼3、浮筒4，所述浮筒4兩端設置有耳孔41，兩根橫向角鋼1水平排列，多個浮筒4通過耳孔41固定在橫向角鋼1之間，兩根橫向角鋼1與多個浮筒4組成一個漂浮單元5，多個漂浮單元5呈矩陣排列，成列排列的漂浮單元5之間通過幾根垂直於橫向角鋼1的縱向角鋼3相固定；成行排列的漂浮單元5之間通過開設有兩個長圓孔61的連接扁鐵6活動連接；所述縱向角鋼3上設置有多組支撐杆7，每組支撐杆7之間固定有光伏組件2。

所述每組支撐杆之間等距離排列在縱向角鋼上，每組支撐杆7包括前支撐杆71、後支撐杆71。

如圖4所示，還包括升降氣缸8，所述前支撐杆71頂部設置有升降氣缸8，升降氣缸杆頂部設置有支座9，支座9與光伏組件2底部的固定杆10轉動連接。所述後支撐杆72頂部設置有升降氣缸8，升降氣缸杆8頂部設置有支座9，支座9與光伏組件2底部的固定杆10轉動連接。用於根據太陽的位置調整光伏組件的朝向。

如圖5所示，所述浮筒4設置為方形結構，浮筒4上、下兩端均設置有兩個耳孔41，用於通過螺栓與橫向角鋼上的螺孔相固定。

如圖6所示，在實際使用中，一種適用於冰凍地區的水上光伏裝置，連接角鋼通過螺栓將一組浮筒連接在一起，並可根據光伏組件及設備對間距和浮力的要求自由調整角鋼開孔和浮筒個數；橫向角鋼可靈活地固定在縱向角鋼上，在空間上將浮筒連接為一個整體；連接扁鐵可將連接角鋼拼接為一體，既能滿足空間上的拉結剛度，又能滿足冰凍情況下不同浮筒位移時的消能要求。

連接角鋼通過與浮筒耳部的螺栓連接，將浮筒拼接在一起，連接角鋼可根據浮筒個數靈活開孔，連接角鋼上長圓孔尺寸可根據各地冰凍效果而定。

橫向角鋼安裝在浮筒上部，通過螺栓與縱向角鋼固定，在空間上將浮筒拉結為一個整體；縱向角鋼可按浮筒個數分組，每組採用連接扁鐵銜接，浮筒角鋼上長圓孔尺寸可根據各地冰凍效果而定。

連接扁鐵上開長圓孔，尺寸可根據各地冰凍效果而定，主要用於拉結連接角鋼，實現鉸接，用於冰凍作用下的消能。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。