寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构制造技术

本发明专利技术公开了一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，包括可变形浮板、可伸缩支撑架、支撑架连接、太阳能光伏板；所述可变形浮板设置有若干块，布置于输水渠道内并漂浮于水体上方；所述太阳能光伏板通过可伸缩支撑架和支撑架连接固定在所述可变形浮板上。本发明专利技术可避免寒冷季节渠道冰害现象，也可实现光伏板在渠道内的铺设，实现风光水联合调度。

Structure of Photovoltaic Power Generation on Water Surface of Open Channel in Cold Region to Prevent Ice Damage

The invention discloses a structure for preventing ice damage by photovoltaic power generation on water surface of open channel for water conveyance in cold region, which includes deformable floating plate, retractable support frame, support frame connection and solar photovoltaic plate; the deformable floating plate is arranged in a water conveyance channel and floats above the water body; the solar photovoltaic plate is fixed by connecting the retractable support frame and the support frame. On the floats. The invention can avoid channel ice damage in cold season, realize the laying of photovoltaic panels in the channel, and realize the joint dispatch of scenery, light and water.

【技术实现步骤摘要】
寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构
本专利技术涉及输水工程与光伏发电工程领域，特别涉及一种避免输水明渠冰害现象与水面光伏板铺设的结构。
技术介绍
调水工程为水利工程中的重要内容，调水的数量、质量直接关乎区域经济发展。近年来，随着区域需水量不平衡特点的展现，调水工程逐年增多，所涉及的范围也逐渐扩大，工程难度逐渐增高。在诸多调水工程中寒区输水工程难度尤为突出。对于寒区输水明渠，冰期输水时渠道结冰，冰体积的扩大使得渠道结构受到较大冰压力，严重时会造成渠道的破坏，导致输水功能丧失。因此，通常寒区明渠在冰期输水时水位较低，从而使得渠道输水量降低，严重影响地区用水。不过目前，仍未提出有效的措施解决冰害问题。近年来，光电发展十分迅速，我国建立了大量的光电场。但需要指出的是，光电场受制于场地条件，并非所有场地都可用于建设光电场，而光电场的建设原则必然是利用荒废用地等非工业、农业用地。因此，如何在合理条件下利用天然场地建立光电场成为光电发展的重要环节。渠道拥有天然的优势，若可在渠道内部铺设光伏板，则可有效利用渠道所占面积，提高光伏板的铺设范围。结合上述调水工程与光电工程的两个问题，若可提出一种方案既可解决冰害问题也可利用天然渠道进行光伏发电，则一举两得、事倍功半。为此，有必要提出一种结构，该结构既可避免寒区输水明渠的冰害现象也可作为水上光伏板的支撑装置，以实现光电与水库的优化调度。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，该结构可避免寒冷季节渠道冰害现象，也可实现光伏板在渠道内的铺设，实现风光水联合调度。本专利技术所采用的技术方案是：一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，包括可变形浮板、可伸缩支撑架、支撑架连接、太阳能光伏板；所述可变形浮板设置有若干块，布置于输水渠道内并漂浮于水体上方；所述太阳能光伏板通过可伸缩支撑架和支撑架连接固定在所述可变形浮板上。进一步的，所述可变形浮板的布置数量取决于所述太阳能光伏板的尺寸、数量以及输水渠道的尺寸。进一步的，所述太阳能光伏板的角度通过所述可伸缩支撑架的高度进行调节，根据不同纬度的太阳高度角进行设置。进一步的，所述可变形浮板与所述太阳能光伏板的布置方向根据所述渠道流向进行调节：东西流向渠道的所述可变形浮板与所述太阳能光伏板沿水流方向布置，南北流向渠道的所述可变形浮板与所述太阳能光伏板沿垂直水流方向布置，斜流向渠道的所述可变形浮板与所述太阳能光伏板沿斜向布置。进一步的，各个所述可变形浮板通过绳索与渠道、渠岸之间连接固定，各个所述可变形浮板之间通过绳索相互连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，在保证在寒区冰期输水时渠道仍具有较大的输水能力，避免冰害现象的同时实现了太阳能光伏板的铺设。该结构采用可变形浮板，极大降低了渠道内水体结冰产生的冰压力，使得渠道结构受力得到缓解，确保了渠道在冰期高水位的输水能力，使得寒区输水明渠既可在低水位下运行也可抬高水位运行，提高了水渠调水的灵活度；该结构在可变形浮板上方加设了太阳能光伏板，利用了渠道天然的布设空间，减少了太阳对渠道水体的照射，降低了渠道水体的蒸发量，并实现了光伏发电；采用可伸缩的支撑架，可实现不同渠道走向、不同渠道尺度及不同太阳光照下太阳能板角度的灵活调节，保证光照时间。上述结构既为防冰害结构，又为发电结构，为光电、水库联合调度提供了可行的方案，具有良好的运用前景。附图说明图1寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构剖立面图(河道未结冰)；图2寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构剖立面图(河道结冰)；图3寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构平面布置(东西流向河道)；图4寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构平面布置(南北流向河道)；图5寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构平面布置(斜流向河道)；附图标注：1、可变形浮板；2、支撑架连接；3、可伸缩支撑架；4、太阳能光伏板；5、渠道；6、绳索；7、渠岸；8、水体；9、冰。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如附图1至图5所示，一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，包括可变形浮板1、可伸缩支撑架3、支撑架连接2、太阳能光伏板4、绳索6。所述可变形浮板1布置于输水渠道5内，可漂浮于水体8上方，可采用玻璃钢材料制成；所述太阳能光伏板4通过可伸缩支撑架3和支撑架连接2固定在所述可变形浮板1上；所述可变形浮板1的布置数量取决于所述太阳能光伏板4的尺寸、数量以及输水渠道5的尺寸，所述可变形浮板1之间允许存在缝隙；本实施例中，所述可变形浮板1长度5m、宽度2m；相邻所述可变形浮板1之缝隙约1m；所述太阳能光伏板4的角度通过所述可伸缩支撑架3的高度进行调节，具体可根据不同纬度的太阳高度角进行设置；所述可变形浮板1与所述太阳能光伏板4的布置方向根据所述渠道5流向进行调节：东西流向渠道5的所述可变形浮板1与所述太阳能光伏板4沿水流方向布置，南北流向渠道5的所述可变形浮板1与所述太阳能光伏板4沿垂直水流方向布置，斜流向渠道5的所述可变形浮板1与所述太阳能光伏板4沿斜向布置；各个所述可变形浮板1通过绳索6与渠道5、渠岸7之间连接固定，各个所述可变形浮板1之间通过绳索6相互连接。夏季输水时，气温较高，渠道5内水位较高，保证较高输水流量，并通过调整可伸缩支撑架3高度保证太阳能光伏板4角度；冬季输水时，气温较低，渠道5水面结冰，为保证输水量需求，也可抬高水位(或在常水位下运行)，水面冰9膨胀会挤压可变形浮板1，可变形浮板1具有弹性且可发生变形，可变形浮板1变形后可降低冰9对渠道5的压力保证渠道5结构不发生破坏，此时通过调整可伸缩支撑架3高度保证太阳能光伏板4角度。本实施例中：渠道5宽度20m，深度5m；当渠道5南北走向时，渠道5宽度方向布设2个可变形浮板1；当渠道5东西走向时，渠道5宽度方向布设3个可变形浮板1。尽管上面结合附图对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，其特征在于，包括可变形浮板、可伸缩支撑架、支撑架连接、太阳能光伏板；所述可变形浮板设置有若干块，布置于输水渠道内并漂浮于水体上方；所述太阳能光伏板通过可伸缩支撑架和支撑架连接固定在所述可变形浮板上。

【技术特征摘要】
1.一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，其特征在于，包括可变形浮板、可伸缩支撑架、支撑架连接、太阳能光伏板；所述可变形浮板设置有若干块，布置于输水渠道内并漂浮于水体上方；所述太阳能光伏板通过可伸缩支撑架和支撑架连接固定在所述可变形浮板上。2.根据权利要求1所述的一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，其特征在于，所述可变形浮板的布置数量取决于所述太阳能光伏板的尺寸、数量以及输水渠道的尺寸。3.根据权利要求1所述的一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，其特征在于，所述太阳能光伏板的角度通过所述可伸缩支撑架的高度进行调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，练继建，赵勇，燕翔，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12