适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置，包括由多个承重单元纵横拼接而成的承重基座、光伏组件阵列，以及设置于承重基座上、用于支撑光伏组件阵列的光伏组件支撑结构，承重单元具有一个浮体，所述浮体侧壁设有环槽，所述环槽内嵌设有主梁，所述主梁包括沿光伏组件长边方向的横梁及沿光伏组件短边方向的纵梁，所述环槽包括沿光伏组件长边方向的两条横槽和沿光伏组件短边方向的两条纵槽，相邻的横梁与纵梁通过直角连接件相连，所述光伏组件支撑结构设于纵梁上。本实用新型专利技术浮体受力均匀，系统整体稳定性好，抵御一定级数的风浪，保证光伏发电系统正常运行，可以广泛应用于光伏发电领域。

【技术实现步骤摘要】
适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置
本技术涉及光伏发电领域，特别是涉及适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置。
技术介绍
太阳能是资源丰富的可再生能源，其分布广泛、可再生、无污染等特点使其成为国际公认的理想替代能源。太阳能光伏发电是利用太阳能的主要形式之一。在长期的能源战略中，太阳能光伏发电将成为人类社会未来能源的重要支柱。光伏电站规模较大、占地较广，面临着我国人口众多、土地资源紧张以及土地使用成本高等问题给未来发展带来的矛盾。而我国的水面资源丰富，因此发展推广水面漂浮式光伏发电系统，可充分协调土地资源与水面资源的利用。水面光伏通常采用全浮体或浮体与支架结合的连接方式。采用浮体与支架组合的光伏系统的已有设计中，组件间的连接件较多，在水面上不容易操作，安装难度大。如将相邻的两个浮体之间通过两个错位的连接耳与一根竖向的连接销固定连接，光伏支架与浮体连接则用一个连接螺杆穿过四个浮体围住的中心位置的四个连接耳，用螺母锁紧。此光伏系统平均每个浮体需两处连接，连接件较多；光伏支架通过螺杆与浮体连接，将光伏组件与组件支架的全部重量分散地作用在少量承重浮体上，浮体群受力不均匀，稳定性差。目前已有的水面漂浮系统多为模块式拼接，几个光伏组件与相应承重的浮体组成一个模块单元，多个模块单元通过螺栓等方式简单连接在一起，形成水面光伏发电系统。这种模块式拼接的水面光伏发电系统的连接部位动态受力情况复杂，结构强度不足，且其整体稳定性差，无法适应大风、大浪、湍流等环境条件。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置，具有浮体受力均匀，系统整体稳定性好，具有抵御一定级数的风浪，保证光伏发电系统正常运行的特点。本技术提供的一种适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置，包括由多个承重单元纵横拼接而成的承重基座、光伏组件阵列，以及设置于承重基座上、用于支撑光伏组件阵列的光伏组件支撑结构，承重单元具有一个浮体，所述浮体侧壁设有环槽，所述环槽内嵌设有主梁，所述主梁包括沿光伏组件长边方向的横梁及沿光伏组件短边方向的纵梁，所述环槽包括沿光伏组件长边方向的两条横槽和沿光伏组件短边方向的两条纵槽，所述横槽两侧均比纵槽两侧宽，所述横梁比纵梁宽，所述横梁嵌设于横槽中，所述纵梁嵌设于纵槽中，相邻的横梁与纵梁通过直角连接件相连，所述光伏组件支撑结构设于纵梁上。在以上技术方案中，相邻浮体之间是间隔设置，所述横槽两侧设有定位孔，相邻浮体之间的间隔设有“U”型板，所述“U”型板两端插入定位孔并与浮体固定相连。在以上技术方案中，所述光伏组件阵列由多个光伏组件组成，所述光伏组件支撑结构包括多组依次排列的光伏组件支撑单元，所述光伏组件支撑单元包括分别位于相邻纵梁对应设置的主支撑架，所述主支撑架与光伏组件两端中部相连，所述主支撑架外侧设有防止光伏组件轴向窜动的侧边压片，所述相邻纵梁对应设置有与光伏组件一侧边角相连的辅支撑架，所述主支撑架高于辅支撑架。在以上技术方案中，对应的两个主支撑架之间设有支撑横梁，同一根支撑横梁上设有两块光伏组件，所述支撑横梁中部设有垂直于支撑横梁设置的限位拉片，所述限位拉片中部设有中间压片，所述中间压片两端分别压紧两侧的光伏组件。在以上技术方案中，所述主支撑架包括主支撑块以及位于主支撑块底部两侧的支撑板，所述支撑板通过其开设的第一螺栓孔与螺栓配合固定于纵梁上，所述主支撑块上部一侧设有顶面倾斜方向与光伏组件倾斜方向一致的夹块，所述主支撑块与夹块之间设有位于主支撑架内侧、用于固定支撑横梁的“C”型凹槽，所述“C”型凹槽的竖向面与底面呈倾斜设置，其中，所述“C”型凹槽的底面倾斜方向与光伏组件倾斜方向一致。在以上技术方案中，所述辅支撑架包括立柱以及位于立柱底部两侧的连接板，所述连接板通过位于其上的第二螺栓孔与螺栓的配合固定于纵梁上，所述立柱顶面倾斜设置、且倾斜方向与光伏组件倾斜方向一致，所述立柱内侧开设有倾斜方向与光伏组件倾斜方向一致、用于插入光伏组件底部两角的插槽。在以上技术方案中，所述浮体上环槽下部的结构的形状包括长方体或圆柱体。本技术提供的一种适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置的安装方法，具体步骤如下：步骤一、所述主梁插入浮体对应的环槽内，通过直角连接件将横梁和纵梁固定在一起；步骤二、通过“U”型板将相邻两个浮体位置固定；步骤三、将两个光伏组件沿长边并排布置，在两个光伏组件连接间隙处，由螺柱从上至下依次固定中间压片、限位拉片和支撑横梁；步骤四、将两个光伏组件底部两角插入至辅支撑架的插槽，将支撑横梁两端插入主支撑架的“C”型凹槽中，辅支撑架和主支撑架由螺栓固定在纵梁上。本技术适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置及其安装方法，具有以下有益效果：1、整体化布置，系统稳定性好。承重基座为钢支架支撑的整体结构，浮体卡在两条主梁之间为系统提供浮力，整体稳定性好；2、可抵御风浪作用。系统四周外围浮体均匀密布，浮体距离水面有一定高度，可以阻挡一定的风浪作用，承受风载荷与浪载荷，保障系统内部光伏组件的稳定；3、浮体受力均匀，有助于延长浮体的使用寿命，提高系统稳定性。每个浮体的两侧均与主梁的上下表面分别接触，面接触受力均匀，避免了部分浮体局部集中受力；4、可扩展性强，降低建造成本。可利用四周的承重单元向外围延伸多个光伏发电系统，组成大规模发电系统，共用承重基座可在保证系统稳定的情况下，有效减少成本；5、承重基座连接件少，连接方式简单，便于施工安装，可有效缩短工期；6、承重基座中的浮体表面平稳，可作为行走通道，为系统提供安装、检修的空间，节省占地面积，方便检查维修。附图说明图1为本技术适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置的整体结构示意图；图2为图1中的局部场景一结构示意图；图3为图2中的局部结构示意图；图4为图2中局部场景二结构示意图；图5为图1中光伏组件和光伏组件支撑单元的结构示意图；图6为图1中光伏组件支撑单元的结构示意图；图7为图6中辅支撑架的结构示意图；图8为图6中主支撑架的结构示意图；图9为应用了本技术的大规模光伏发电系统示意图；图10为图1中浮体下部为长方体的实施例的结构示意图；图11为图2中浮体下部为为圆柱体的实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本技术的限制。参见图1至图3，本技术适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置，包括由多个承重单元1纵横拼接而成的承重基座、光伏组件阵列2，以及设置于承重基座上、用于支撑光伏组件阵列2的光伏组件支撑结构3，承重单元1具有一个浮体1.1，所述浮体1.1侧壁设有环槽1.11，所述环槽1.11内嵌设有主梁1.2，所述主梁1.2包括沿光伏组件2.1长边方向的横梁1.21及沿光伏组件2.1短边方向的纵梁1.22，所述环槽1.11包括沿光伏组件2.1长边方向的两条横槽1.111和沿光伏组件2.1短边方向的两条纵槽1.112，所述横槽1.111两侧均比纵槽1.112两侧宽，所述横梁1.21比纵梁1.22宽，所述横梁1.21嵌设于横槽1.111中，所述纵梁1.22嵌设于纵槽1.112中，相邻的横梁1.21与纵梁1.22通过直角连接件1.4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置，包括由多个承重单元(1)纵横拼接而成的承重基座、光伏组件阵列(2)，以及设置于承重基座上、用于支撑光伏组件阵列(2)的光伏组件支撑结构(3)，其特征在于：承重单元(1)具有一个浮体(1.1)，所述浮体(1.1)侧壁设有环槽(1.11)，所述环槽(1.11)内嵌设有主梁(1.2)，所述主梁(1.2)包括沿光伏组件(2.1)长边方向的横梁(1.21)及沿光伏组件(2.1)短边方向的纵梁(1.22)，所述环槽(1.11)包括沿光伏组件(2.1)长边方向的两条横槽(1.111)和沿光伏组件(2.1)短边方向的两条纵槽(1.112)，所述横槽(1.111)两侧均比纵槽(1.112)两侧宽，所述横梁(1.21)比纵梁(1.22)宽，所述横梁(1.21)嵌设于横槽(1.111)中，所述纵梁(1.22)嵌设于纵槽(1.112)中，相邻的横梁(1.21)与纵梁(1.22)通过直角连接件(1.4)相连，所述光伏组件支撑结构(3)设于纵梁(1.22)上。

【技术特征摘要】
1.一种适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置，包括由多个承重单元(1)纵横拼接而成的承重基座、光伏组件阵列(2)，以及设置于承重基座上、用于支撑光伏组件阵列(2)的光伏组件支撑结构(3)，其特征在于：承重单元(1)具有一个浮体(1.1)，所述浮体(1.1)侧壁设有环槽(1.11)，所述环槽(1.11)内嵌设有主梁(1.2)，所述主梁(1.2)包括沿光伏组件(2.1)长边方向的横梁(1.21)及沿光伏组件(2.1)短边方向的纵梁(1.22)，所述环槽(1.11)包括沿光伏组件(2.1)长边方向的两条横槽(1.111)和沿光伏组件(2.1)短边方向的两条纵槽(1.112)，所述横槽(1.111)两侧均比纵槽(1.112)两侧宽，所述横梁(1.21)比纵梁(1.22)宽，所述横梁(1.21)嵌设于横槽(1.111)中，所述纵梁(1.22)嵌设于纵槽(1.112)中，相邻的横梁(1.21)与纵梁(1.22)通过直角连接件(1.4)相连，所述光伏组件支撑结构(3)设于纵梁(1.22)上。2.根据权利要求1所述的适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置，其特征在于：相邻浮体(1.1)之间是间隔设置，所述横槽(1.111)两侧设有定位孔(1.12)，相邻浮体(1.1)之间的间隔设有“U”型板(1.3)，所述“U”型板(1.3)两端插入定位孔(1.12)并与浮体(1.1)固定相连。3.根据权利要求2所述的适应风浪环境易扩展式水面漂浮光伏发电装置，其特征在于：所述光伏组件阵列(2)由多个光伏组件(2.1)组成，所述光伏组件支撑结构(3)包括多组依次排列的光伏组件支撑单元(3.1)，所述光伏组件支撑单元(3.1)包括分别位于相邻纵梁(1.22)对应设置的主支撑架(3.3)，所述主支撑架(3.3)与光伏组件(2.1)两端中部相连，所述主支撑架(3.3)外侧设有防止光伏组件(2.1)轴向窜动的侧边压片(3.4)，所述相邻纵梁(1.22)对应设置有与光伏组件(2.1)一侧边...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鑫，刘爽，刘海波，喻飞，张涛，张顺，苏毅，朱宜飞，王松，肖绪恩，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42