走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统及安装方法技术方案

本发明专利技术公开了一种走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统及安装方法。该系统由多个光伏发电单元拼接而成，光伏发电单元包括两个主浮体和连接件，连接件安装于两个平行的主浮体的侧壁上，两个平行的主浮体之间安装有光伏组件，主浮体长度方向的两端表面分别设置有夹耳和插耳，主浮体宽度方向的两个侧壁均开设有垂直顶面的一对矩形的固定槽，主浮体的顶面一侧上安装有一对高位立柱，主浮体的顶面另一侧有一对低位立柱，连接件包括中空的通孔，通孔上连接有两对连接臂，连接臂顶端设置有与卡槽配合的卡片。本发明专利技术省去了专门的组件支撑浮体，大大节约了浮体成本，其增大了光伏组件的背水面积，可有效增强水面对光伏组件的冷却效果，提高发电效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏发电领域，具体地指一种结构简单、安装便捷、成本低的走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统及安装方法。
技术介绍
太阳能作为人类理想的清洁能源，对构建低碳社会做出了重要贡献。随着光伏技术的不断成熟，光伏发电日渐成为新能源发电的主力军。但由于光伏电站占地面积大，不能合理配置土地资源，因此利用水面空间建设水上光伏是对资源的优化利用，既可合理利用土地资源、提高发电量，又可保护水体环境、减少浮尘。水面漂浮式光伏电站利用浮管、浮箱等作为浮体，将其本身作为支架或在浮体上搭建支架，将光伏组件支撑起一定角度从而实现发电功能。由于水面漂浮光伏电站建成后常年漂浮于水面上，因此对浮体和支架材料的防水防腐蚀要求较高，加之水面漂浮式光伏电站建设、运维难度相对较大，造成水面漂浮式光伏电站项目综合开发成本高。这成为了遏制水面漂浮式光伏电站推广和发展的瓶颈。此外，目前已建成的水面漂浮式光伏电站大都地处内陆湖泊、水库、鱼塘等静止水面地区，而对于河流、海上等地区的漂浮式光伏电站，如何在流动水面情况下保证光伏电站的稳定性和安全性也是非常关键的问题。目前，水面漂浮式光伏电站浮体专利已经有很多，但大都未解决以上所提出的问题。如CN105119558A公开了一种模块化水上光伏阵列，利用在浮体上安装连接机构支撑光伏组件，但该专利未考虑光伏组件维护通道，不利于电站的后期维护；CN105790682A、CN204886790、CN204947966U、CN204947983U、CN105162399A、CN205105144U、CN204836054U、US2014224165A1、CN105186968A等专利公开的水面光伏发电系统类似，均将浮体与支架合并构成一体化的光伏组件支撑结构，并设计了人行通道便于维护，但这些光伏浮体的第一组件支撑浮体体积较大，制造成本较高；浮体设计倾角较低，难以适用于高维度地区；平均每块光伏组件需要安装零部件数量较多，安装过程复杂，人工成本高；浮体未考虑放置电缆功能，使用过程中需额外铺设大量浮体作为电缆通道，平均每块光伏组件占用浮体材料较多，成本较高；CN2016103175562公开了一种L型水面光伏发电系统的浮体，这种浮桶采用左右支撑光伏组件的形式，并利用钢材与钢管紧固形成阵列，增强了浮体系统的整体稳定性。但此专利中钢材位置处于水面附近，容易对钢结构产生腐蚀损坏，并且浮体结构过道单薄且间隔较大，不易于施工和维护；CN105227061A、CN105227062A、CN105227063A、CN105227064A、CN105227065A、CN105245161A等专利群公开了一种水面漂浮式光伏支架系统，利用两个浮箱构成一个支架单元，中间通过连接件连接，浮箱两侧可安装光伏组件支撑件，光伏组件两侧分别安装于两个浮箱上。此专利群提出的设想虽可省去专门的光伏组件支撑浮体，提高光伏板背水面积，但专利中系统、部件或安装方法的描述过于抽象，无法考量其稳定性、成本和安装量等工程方案，不具有工程可操作性。目前水面光伏电站建设成本较高，且水上安装难度较地面更大，因此如何简化浮体结构，降低浮体、部件及安装成本，提高光伏电站的可维护性是目前水面漂浮式光伏电站持续发展中需要考虑和解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的缺陷，提供一种结构简单、安装便宜、成本低、稳定性好、便于更换的走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统及安装方法。为实现上述目的，本专利技术提供的一种走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统，所述水面光伏发电系统由多个光伏发电单元拼接而成，所述光伏发电单元包括两个主浮体和连接件，所述连接件安装于两个平行的主浮体的侧壁上，两个平行的主浮体之间安装有光伏组件，所述主浮体为封闭的方体，所述主浮体长度方向的两端表面分别设置有夹耳和插耳，所述主浮体的插耳插入到另一个主浮体的夹耳内配合固定，所述主浮体宽度方向的两个侧壁均开设有垂直顶面的一对矩形的固定槽，所述固定槽以侧面的中轴线对称分布，所述固定槽内设水平设置有卡槽，所述主浮体的顶面一侧上安装有一对高位立柱，所述主浮体的顶面另一侧有一对低位立柱，每队高位立柱和每对低位立柱均以侧面的中轴线对称分布，且高位立柱和低位立柱都设置在固定槽外侧；所述低位立柱之间的顶面中轴线上开设有固定孔，所述连接件包括中空的通孔，所述通孔上连接有两对连接臂，所述连接臂顶端设置有与卡槽配合的卡片。连接件上下表面皆为平面，上表面可设置凹槽作为电缆通道；在两侧分别设置与主浮体夹耳相配合的插耳；连接件中部设置通孔作为加强筋，也增大了水面对光伏组件的冷却面积。主浮体可单独使用作为电缆通道，其上表面高位、低位立柱可作为电缆挡块，防止电缆落水进一步地，所述夹耳和插耳上对称开设有插孔。再进一步地，所述卡槽是由两个水平设置的槽片与固定槽共同组成，所述槽片中央开设有槽孔。再进一步地，所述高位立柱的顶部为斜面，所述高位立柱和低位立柱顶端连线与水平面夹角为0～50°；所述高位立柱倾斜端与平行端的交汇处开设有半封闭的反扣插槽，所述反扣插槽上下面水平开设有齿状面。齿状面中填充防化材料，可增大对光伏组件的夹持力；再进一步地，所述固定槽在高度方向贯穿主浮体的侧壁，所述固定槽之间的侧壁上开设有内凹的加强筋，且加强筋与主浮体顶面配合封闭，且底面贯通。再进一步地，所述主浮体底部的中轴线上开设有一条凹条，所述固定槽外侧以及固定槽与加强筋之间的主浮体底部设置有多条垂直于凹条的凹槽。凹条和凹槽可加固下表面结构、增加浮体亲水面积，并可作为流水孔，减小风浪对浮体的动载荷。再进一步地，所述连接臂之间夹角为20～160°。再进一步地，所述卡片开设有销孔，所述槽孔与销孔以及插孔间均通过梅花销4固定，所述插孔、槽孔和销孔的孔壁上对称开设有4个销槽。再进一步地，所述光伏组件底部中空，且侧壁上设置压块。再进一步地，所述梅花销由顶部圆盘和底部圆柱组成，所述圆柱外壁上对称设置有4个卡凸。本专利技术还提供了一种走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统的安装方法，包括以下步骤：a.所述主浮体长度方向上的夹耳和插耳与其他主浮体长度方向上的插耳和夹耳连接，并通过梅花销固定；b.连接件两侧卡片分别插入主浮体的卡槽内，并通过梅花销固定；c.所述光伏组件长边一侧与主浮体高位立柱上部反扣配合，另一侧内边框扣住低位立柱，将压块压紧组件下边框，并用梅花销固定压块。本专利技术提供了一种走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统及安装方法，利用水面漂浮式浮体，形成结构简单、安装便宜、成本低、稳定性好的水面光伏发电系统，其有益效果如下：1、本专利技术提供的水面漂浮式光伏电站发电系统，利用了一种水面漂浮式浮体，包括主浮体及连接件。主浮体即作为人行通道，又作为光伏组件支撑件，省去了专门的组件支撑浮体，大大节约了浮体成本。2、本专利技术提供的水面漂浮式光伏电站发电系统，光伏组件跨接固定于两个主浮体上，增大了光伏组件的背水面积，可有效增强水面对光伏组件的冷却效果，提高发电效率。3、本专利技术提供的主浮体与连接件之间采用梅花销连接方式，仅需从上方插入梅花孔后旋转错位即可实现连接固定，优化了安装操作空间，可实现快速安装和拆卸，节约人力成本。4、本专利技术提供的光伏组件支撑形式，通过高位立柱上的反扣与低位立柱限制光伏组件前后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统，其特征在于：所述水面光伏发电系统由多个光伏发电单元拼接而成，所述光伏发电单元包括两个主浮体(1)和连接件(2)，所述连接件(2)安装于两个平行的主浮体(1)的侧壁上，两个平行的主浮体(1)之间安装有光伏组件(3)，所述主浮体(1)为封闭的方体，所述主浮体(1)长度方向的两端表面分别设置有夹耳(1.1)和插耳(1.2)，所述主浮体(1)的插耳(1.2)插入到另一个主浮体(1)的夹耳(1.1)内配合固定，所述主浮体(1)宽度方向的两个侧壁均开设有垂直顶面的一对矩形的固定槽(1.3)，所述固定槽(1.3)以侧面的中轴线对称分布，所述固定槽(1.3)内设水平设置有卡槽(1.31)，所述主浮体(1)的顶面一侧上安装有一对高位立柱(1.4)，所述主浮体(1)的顶面另一侧有一对低位立柱(1.5)，每对高位立柱(1.4)和每对低位立柱(1.5)均以侧面的中轴线对称分布，且高位立柱(1.4)和低位立柱(1.5)都设置在固定槽(1.3)外侧；所述低位立柱(1.5)之间的顶面中轴线上开设有固定孔(1.6)，所述连接件(2)包括中空的通孔(2.1)，所述通孔(2.1)上连接有两对连接臂(2.2)，所述连接臂(2.2)顶端设置有与卡槽(1.31)配合的卡片(2.3)。...

【技术特征摘要】
1.一种走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统，其特征在于：所述水面光伏发电系统由多个光伏发电单元拼接而成，所述光伏发电单元包括两个主浮体(1)和连接件(2)，所述连接件(2)安装于两个平行的主浮体(1)的侧壁上，两个平行的主浮体(1)之间安装有光伏组件(3)，所述主浮体(1)为封闭的方体，所述主浮体(1)长度方向的两端表面分别设置有夹耳(1.1)和插耳(1.2)，所述主浮体(1)的插耳(1.2)插入到另一个主浮体(1)的夹耳(1.1)内配合固定，所述主浮体(1)宽度方向的两个侧壁均开设有垂直顶面的一对矩形的固定槽(1.3)，所述固定槽(1.3)以侧面的中轴线对称分布，所述固定槽(1.3)内设水平设置有卡槽(1.31)，所述主浮体(1)的顶面一侧上安装有一对高位立柱(1.4)，所述主浮体(1)的顶面另一侧有一对低位立柱(1.5)，每对高位立柱(1.4)和每对低位立柱(1.5)均以侧面的中轴线对称分布，且高位立柱(1.4)和低位立柱(1.5)都设置在固定槽(1.3)外侧；所述低位立柱(1.5)之间的顶面中轴线上开设有固定孔(1.6)，所述连接件(2)包括中空的通孔(2.1)，所述通孔(2.1)上连接有两对连接臂(2.2)，所述连接臂(2.2)顶端设置有与卡槽(1.31)配合的卡片(2.3)。2.根据权利要求1所述走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统，其特征在于：所述夹耳(1.1)和插耳(1.2)上对称开设有插孔(1.7)。3.根据权利要求2所述走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统，其特征在于：所述卡槽(1.31)是由两个水平设置的槽片(1.32)与固定槽(1.3)共同组成，所述槽片(1.32)中央开设有槽孔(1.33)。4.根据权利要求1或2所述走道浮体跨接支撑组件式水面光伏发电系统，其特征在于：所述高位立柱(1.4)的顶部为斜面，所述高位立柱1.4和低位立柱1.5顶端连线与水平面夹角为0～50°；所述高位立柱(1.4)倾斜端与平行端的交汇处开设有半封闭的反扣插槽(1.41)，所述反扣插槽(1.41)上下面水平开...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鑫，袁博，刘海波，潘霄，杨家胜，喻飞，张涛，苏毅，金乾，张顺，刘爽，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42