一种水面漂浮式电站复合浮体的制作方法

1.本发明涉及光伏发电技术领域，具体为一种水面漂浮式电站复合浮体。


背景技术：

2.随着国内可用土地资源紧缺以及土地流转难度增大，同时由于光伏电站需要的建设场区面积较大，陆地光伏建设的成本日益增高，整个社会效益日渐减少，而我国南方地区水域面积广泛，且大部分水域表面处于闲置，水上漂浮式光伏电站作为一种新型的光伏发电模式，开始大规模发展，水上漂浮式光伏电站是利用支架装置将光伏组件安装在浮体上，进而光伏组件漂浮在水面上进行发电。
3.公开号为cn201510560407.4的中国专利，提出了一种离岸型水面漂浮式光伏电站整体式双船体浮台装置，它包括若干模块化设计的浮体之间连接成片，其特征在于：所述的浮体包括前方水平放置的浮台和位于后方的组件支撑斜面，所述的浮台与所述的组件支撑斜面之间形成空腔，所述的组件支撑斜面包括两个互相平行的船体,在两个所述的船体的横向一侧设置有u型连接体，它克服了现有技术中不利于水面光伏电站模块化建设的缺点和对于水位变化较大的湖面、水库等不具体可行性的缺点，具有可实现不同纬度、不同类型的水域的应用，能够实现规模效应。
4.但是该装置在使用时存在一些不足，容易导致装置的光伏板无法最大限度地收集太阳能：装置漂浮在水面，安装在组件支撑斜面上的光伏板与水面的间距较小，在水面风浪较猛烈时，水容易拍打到光伏板表面，虽然在太阳的照射下水能够很快烘干，但是水中掺杂的污泥、杂物等会有小部分附着在光伏板表面，若不及时清理，光伏板表面经水多次拍打后容易堆积污层，大大降低光伏板对太阳能的收集效果；装置的组件支撑斜面是固定设置在浮台上的，无法调节倾斜角度，使得光伏板始终保持同一角度倾斜安装，无法根据太阳的照射方向调节角度。


技术实现要素：

5.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种水面漂浮式电站复合浮体，具备能够将光伏板表面的杂物冲洗掉并净化部分河水、光伏板的倾斜角度可调、光伏板便于拆卸和安装等优点，解决了现有技术无法自动清理光伏板表面堆积的杂物、安装在浮台上的光伏板倾斜角度不可调、光伏板不便于拆卸和安装的问题。
6.（二）技术方案为解决上述现有技术无法自动清理光伏板表面堆积的杂物、安装在浮台上的光伏板倾斜角度不可调、光伏板不便于拆卸和安装的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水面漂浮式电站复合浮体，包括若干组浮体单元，所述浮体单元包括支撑浮台、走道浮台、光伏板和喷洗组件，所述支撑浮台其中两侧分别设置有所述走道浮台，所述支撑浮台上表面设置有支撑组件，所述支撑组件用于支撑所述光伏板并带动所述光伏板调
节倾斜角度以增强对太阳能的吸收效果；所述喷洗组件设置在所述支撑浮台另外一侧，所述喷洗组件包括硬质水管、喷头和净化机构，所述硬质水管上设置有吸泵，所述净化机构设置在所述硬质水管的进水端，用于对吸入硬质水管的河水进行过滤净化，所述硬质水管的出水端设置有两个所述喷头，用于将净化后的水喷向所述光伏板表面，净化后的水将所述光伏板表面的污物冲下后再流向河内；所述浮体单元拼装组成的复合浮体上设置有擦洗单元，所述擦洗单元包括驱动机构和擦洗机构，通过所述驱动机构驱动所述擦洗机构移动，在所述喷头喷水时对一整排所述光伏板上表面进行擦洗。
7.优选地，所述净化机构包括进水头和净化器，所述进水头下端伸入水面且所述进水头上端与所述净化器进水端连接，所述进水头的进水口处设置有滤网；所述净化器内部从下至上依次填充有三个活性炭层，相邻两个所述活性炭层之间分别设置有kdf滤网和纳滤膜。
8.优选地，所述支撑浮台包括支撑浮台主体和第一囊体，所述第一囊体设置在所述支撑浮台主体底面，所述走道浮台包括走道浮台主体和第二囊体，所述第二囊体设置在所述走道浮台主体底面，所述第一囊体和所述第二囊体外侧轮廓分别与所述支撑浮台主体和所述走道浮台主体底面轮廓一致，所述第一囊体和所述第二囊体侧部靠近上端面处分别开设有进出水孔。
9.优选地，所述支撑浮台主体和所述走道浮台主体侧部四个对角处分别设置有第一连接耳，所述支撑浮台主体两侧分别设置有第二连接耳，所述净化器外部固定套接有定位套，所述定位套两侧分别设置有连接板，所述连接板末端分别设置有第二连接耳，两个对应的所述第一连接耳和两个对应的所述第二连接耳之间分别通过定位螺栓组装。
10.优选地，所述支撑组件包括第一支板、液压缸、第二支板和支撑座，所述第一支板设置在所述支撑浮台主体上表面一侧，所述支撑浮台主体上表面另一侧开设有设备槽，所述液压缸的固定端设置在所述设备槽内部，所述第二支板设置在所述液压缸的活动端，所述第一支板和所述第二支板上分别设置有所述支撑座，所述光伏板安装在两个所述支撑座之间，所述支撑座相互远离的一侧分别设置有限位凸起。
11.优选地，所述第一支板和所述第二支板上表面两端分别设置有第一连接座，所述支撑座下表面分别设置有第二连接座，所述第一连接座和所述第二连接座位置相对应且所述第一连接座和所述第二连接座表面分别开设有通孔，对应的所述第一连接座和所述第二连接座的通孔之间分别转动装配有第一连接件。
12.优选地，所述驱动机构包括导向支座、螺纹丝杆、防水马达，所述擦洗机构包括滑块、连杆和可拆卸软刷，所述滑块滑动装配在所述导向支座上，所述滑块和所述可拆卸软刷之间通过连杆连接，所述螺纹丝杆转动装配在所述导向支座内部，所述螺纹丝杆一端延伸至所述导向支座外部并与所述防水马达固定连接，所述滑块与所述螺纹丝杆通过螺纹配合；所述导向支座侧壁与其中一个所述支撑座侧壁固定连接，所述可拆卸软刷的擦洗面与所述光伏板上表面接触且存在挤压。
13.优选地，所述光伏板边沿的壳体上表面开设有定位槽，所述支撑座的限位凸起上
表面两端分别设置有l形支座，所述l形支座上分别设置有光伏板定位机构，通过所述光伏板定位机构和所述定位槽配合来对所述光伏板定位。
14.优选地，所述光伏板定位机构包括外套筒、内套筒、弹簧、定位栓、连接板和把手，所述外套筒和所述内套筒滑动配合，所述弹簧设置在所述外套筒内部顶面和所述内套筒内部底面之间，所述定位栓与所述定位槽的尺寸一致，所述内套筒和所述定位栓之间通过所述连接板连接，所述定位栓上端设置有所述把手。
15.优选地，所述光伏板定位机构还包括第二连接件，所述第二连接件固定连接在所述外套筒顶端，所述l形支座顶板表面分别开设有安装孔，所述第二连接件转动装配在所述安装孔上，所述外套筒侧壁上开设有导向滑道，所述内套筒侧壁上端设置有导向块,所述导向块与所述导向滑道滑动配合。
16.（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种水面漂浮式电站复合浮体，具备以下有益效果：1、该水面漂浮式电站复合浮体，通过将光伏板收集到的太阳能部分转化为电能以供喷洗组件运作，通过吸泵将河水吸入硬质水管，进水头的滤网对吸入硬质水管的河水进行初步过滤，将河水中的大颗粒杂质隔绝在外，避免后续造成喷头堵塞，并防止大颗粒杂质再残留在光伏板表面，净化器内的活性炭层吸附河水中的污染物，并在kdf滤网和纳滤膜的辅助下对河水中的部分微生物进行有效抑菌，净化后的河水从喷头喷向光伏板表面，将光伏板表面附着的污物冲下后再流向河内，在清洁光伏板表面以保证对太阳能的收集效果的同时使河水水质得到部分改善。
17.2、该水面漂浮式电站复合浮体，通过液压缸带动第二支板升降，使第一支板和第二支板之间的高度差改变，在第一连接座和第二连接座的转动配合下，支撑座能够分别自由调节倾斜角度，进而使安装在支撑座上的光伏板倾斜角度可调，以便于光伏板正对太阳的照射方向，最大限度地收集太阳能。
18.3、该水面漂浮式电站复合浮体，通过上提把手带动定位栓上升，同时内套筒缩回外套筒内部并带动弹簧压缩，通过把手带动整个光伏板定位机构绕着安装孔转动，使定位栓转动至定位槽正上方后或远离定位槽处，再松开把手，在弹簧的弹性作用下，内套筒带动定位栓弹出复位，操作简单，便于对光伏板进行拆卸或安装。
19.4、该水面漂浮式电站复合浮体，通过在支撑浮台主体和走道浮台主体底部分别设置第一囊体和第二囊体，在支撑浮台和走道浮台漂浮在水面时，水能够从进出水孔分别进入第一囊体和第二囊体内部，降低支撑浮台和走道浮台的重心，进而在风浪较大时有效减缓支撑浮台和走道浮台的起伏程度，提高稳定性。
20.5、该水面漂浮式电站复合浮体，通过防水马达带动螺纹丝杆旋转，带动滑块沿着导向支座的方向滑动，进而通过连杆带动可拆卸软刷滑动，在喷洗组件喷洒净化水的过程中，可拆卸软刷能够对光伏板上表面进行擦洗，有效提高对光伏板的清洁效果。
附图说明
21.图1为本发明的浮台单元立体结构示意图；图2为本发明的浮台单元组装后的立体结构示意图；
图3为本发明的喷洗组件结构示意图；图4为本发明的净化器和进水头剖面结构示意图；图5为本发明的支撑浮台、支撑组件和支撑座结构示意图；图6为本发明的走道浮台结构示意图；图7为本发明的支撑组件部分组件的爆炸示意图；图8为本发明的擦洗单元结构示意图；图9为本发明的光伏板、支撑座和光伏板定位机构爆炸示意图；图10为本发明的光伏板定位机构爆炸示意图。
22.图中：1、支撑浮台；2、走道浮台；3、支撑组件；4、光伏板；5、喷洗组件；6、硬质水管；7、喷头；8、进水头；9、净化器；10、滤网；11、活性炭层；12、kdf滤网；13、纳滤膜；14、支撑浮台主体；15、第一囊体；16、走道浮台主体；17、第二囊体；18、进出水孔；19、第一连接耳；20、第二连接耳；21、定位套；22、第一支板；23、液压缸；24、第二支板；25、支撑座；26、第一连接座；27、第二连接座；28、第一连接件；29、定位槽；30、l形支座；31、外套筒；32、内套筒；33、弹簧；34、定位栓；35、连接板；36、把手；37、第二连接件；38、安装孔；39、导向滑道；40、导向块；41、擦洗单元；42、导向支座；43、螺纹丝杆；44、防水马达；45、滑块；46、连杆；47、可拆卸软刷。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-10，一种水面漂浮式电站复合浮体，包括若干组浮体单元，浮体单元包括支撑浮台1、走道浮台2、光伏板4和喷洗组件5，支撑浮台1其中两侧分别设置有走道浮台2，支撑浮台1上表面设置有支撑组件3，支撑组件3用于支撑光伏板4并带动光伏板4调节倾斜角度以增强对太阳能的吸收效果；喷洗组件5设置在支撑浮台1另外一侧，喷洗组件5包括硬质水管6、喷头7和净化机构，硬质水管6上设置有吸泵，净化机构设置在硬质水管6的进水端，用于对吸入硬质水管6的河水进行过滤净化，硬质水管6的出水端设置有两个喷头7，用于将净化后的水喷向光伏板4表面，净化后的水将光伏板4表面的污物冲下后再流向河内；浮体单元拼装组成的复合浮体上设置有擦洗单元41，擦洗单元41包括驱动机构和擦洗机构，通过驱动机构驱动擦洗机构移动，在喷头7喷水时对一整排光伏板4上表面进行擦洗。
25.进一步地，净化机构包括进水头8和净化器9，进水头8下端伸入水面且进水头8上端与净化器9进水端连接，进水头8的进水口处设置有滤网10，从而通过滤网10对吸入硬质水管6的河水进行初步过滤，将河水中的大颗粒杂质隔绝在外，避免后续造成喷头7堵塞，并防止大颗粒杂质再残留在光伏板4表面；净化器9内部从下至上依次填充有三个活性炭层11，相邻两个活性炭层11之间分别设置有kdf滤网12和纳滤膜13，从而通过活性炭层11吸附河水中的污染物，并在kdf滤网12和纳滤膜13的辅助下对河水中的部分微生物进行有效抑菌，净化后的河水从喷头7喷向光伏板4表面，将光伏板4表面附着的污物冲下后再流向河
内，能够改善水质，达到生态净化的效果。
26.进一步地，支撑浮台1包括支撑浮台主体14和第一囊体15，第一囊体15设置在支撑浮台主体14底面，走道浮台2包括走道浮台主体16和第二囊体17，第二囊体17设置在走道浮台主体16底面，第一囊体15和第二囊体17外侧轮廓分别与支撑浮台主体14和走道浮台主体16底面轮廓一致，第一囊体15和第二囊体17侧部靠近上端面处分别开设有进出水孔18，从而支撑浮台1和走道浮台2漂浮在水面时，水能够从进出水孔18分别进入第一囊体15和第二囊体17内部，降低支撑浮台1和走道浮台2的重心，进而在风浪较大时有效减缓支撑浮台1和走道浮台2的起伏程度，提高稳定性。
27.进一步地，支撑浮台主体14和走道浮台主体16侧部四个对角处分别设置有第一连接耳19，支撑浮台主体14两侧分别设置有第二连接耳20，净化器9外部固定套接有定位套21，定位套21两侧分别设置有连接板，连接板末端分别设置有第二连接耳20，两个对应的第一连接耳19和两个对应的第二连接耳20之间分别通过定位螺栓组装，从而使得支撑浮台1和走道浮台2、支撑浮台1和喷洗组件5之间便于组装。
28.进一步地，支撑组件3包括第一支板22、液压缸23、第二支板24和支撑座25，第一支板22设置在支撑浮台主体14上表面一侧，支撑浮台主体14上表面另一侧开设有设备槽，液压缸23的固定端设置在设备槽内部，第二支板24设置在液压缸23的活动端，第二支板24表面开设有导向孔，支撑浮台主体14上表面固定连接有导向杆，导向杆分别与对应的导向孔滑动配合，在液压缸23带动第二支板24升降时进行导向，第一支板22和第二支板24上分别设置有支撑座25，光伏板4安装在两个支撑座25之间，支撑座25相互远离的一侧分别设置有限位凸起；第一支板22和第二支板24上表面两端分别设置有第一连接座26，支撑座25下表面分别设置有第二连接座27，第一连接座26和第二连接座27位置相对应且第一连接座26和第二连接座27表面分别开设有通孔，对应的第一连接座26和第二连接座27的通孔之间分别转动装配有第一连接件28，从而通过液压缸23能够带动第二支板24升降，使第一支板22和第二支板24之间的高度差改变，在第一连接座26和第二连接座27的转动配合下，支撑座25能够分别自由调节倾斜角度，进而使安装在支撑座25上的光伏板4倾斜角度可调，以便于光伏板4正对太阳的照射方向，最大限度地收集太阳能；光伏板4边沿的壳体上表面开设有定位槽29，支撑座25的限位凸起上表面两端分别设置有l形支座30，l形支座30上分别设置有光伏板定位机构，通过光伏板定位机构和定位槽29配合来对光伏板4定位，光伏板定位机构锁定定位槽29时光伏板4被固定安装在支撑座25上。
29.进一步地，驱动机构包括导向支座42、螺纹丝杆43、防水马达44，擦洗机构包括滑块45、连杆46和可拆卸软刷47，滑块45滑动装配在导向支座42上，滑块45和可拆卸软刷47之间通过连杆46连接，螺纹丝杆43转动装配在导向支座42内部，螺纹丝杆43一端延伸至导向支座42外部并与防水马达44固定连接，滑块45与螺纹丝杆43通过螺纹配合，从而通过防水马达44能够带动螺纹丝杆43旋转，螺纹丝杆43旋转带动滑块45沿着导向支座42的方向滑动，进而通过连杆46带动可拆卸软刷47沿着导向支座42的方向滑动；导向支座42侧壁与其中一个支撑座25侧壁固定连接，可拆卸软刷47的擦洗面与光伏板4上表面接触且存在挤压，从而整个擦洗单元由支撑座25支撑，防水马达44运作带动可拆卸软刷47沿着导向支座42的方向滑动时，在喷洗组件5喷洒净化水的过程中，可拆卸软刷47能够对光伏板4上表面进行擦洗，有效提高对光伏板4的清洁效果。
30.进一步地，光伏板定位机构包括外套筒31、内套筒32、弹簧33、定位栓34、连接板35和把手36，外套筒31和内套筒32滑动配合，弹簧33设置在外套筒31内部顶面和内套筒32内部底面之间，定位栓34与定位槽29的尺寸一致，内套筒32和定位栓34之间通过连接板35连接，定位栓34上端设置有把手36；光伏板定位机构还包括第二连接件37，第二连接件37固定连接在外套筒31顶端，l形支座30顶板表面分别开设有安装孔38，第二连接件37转动装配在安装孔38上，外套筒31侧壁上开设有导向滑道39，内套筒32侧壁上端设置有导向块40,导向块40与导向滑道39滑动配合，从而通过上提把手36能够带动定位栓34上升，同时内套筒32缩回外套筒31内部并带动弹簧33压缩，在第二连接件37和安装孔38的转动配合下通过把手36带动整个光伏板定位机构绕着安装孔38转动，使定位栓34转动至定位槽29正上方后或远离定位槽29处，再松开把手36，在弹簧33的弹性作用下，内套筒32带动定位栓34弹出复位；定位栓34位于定位槽29正上方时，定位栓34弹出复位能够直接插入定位槽29内，完成对光伏板4的定位；定位栓34位于远离定位槽29处时，支撑座25安装光伏板4的一侧无遮挡，便于对光伏板进行拆卸或安装。
31.工作原理：在使用时，各个组装在一起的浮体单元形成完整的复合浮体漂浮在水面，在安装光伏板4时，将光伏板4放置在支撑浮台1对应的两个支撑座25上，分别调节各个光伏板定位机构，通过上提把手36带动定位栓34上升，同时内套筒32缩回外套筒31内部并带动弹簧33压缩，通过把手36带动整个光伏板定位机构绕着安装孔38转动，使定位栓34转动至定位槽29正上方，松开把手36，在弹簧33的弹性作用下，内套筒32带动定位栓34弹出复位，定位栓34直接插入定位槽29内，完成对光伏板4的定位；光伏板4接受太阳辐射收集太阳能，根据太阳照射方向的变化，通过液压缸23带动第二支板24升降，使第一支板22和第二支板24之间的高度差改变，在第一连接座26和第二连接座27的转动配合下，支撑座25能够分别自由调节倾斜角度，使安装在支撑座25上的光伏板4倾斜角度得以调节，使光伏板4正对太阳的照射方向，最大限度地收集太阳能；在夜晚无太阳照射时，光伏板4收集到的太阳能部分转化为电能以供喷洗组件5运作，通过吸泵将河水吸入硬质水管6，进水头8的滤网10对吸入硬质水管6的河水进行初步过滤，净化器9内的活性炭层11吸附河水中的污染物，并在kdf滤网12和纳滤膜13的辅助下对河水中的部分微生物进行有效抑菌，净化后的河水从喷头7喷向光伏板4表面，将光伏板4表面附着的污物冲下后再流向河内，使河水水质得到部分改善，在喷头7喷水的过程中，防水马达44带动螺纹丝杆43旋转，螺纹丝杆43旋转带动滑块45沿着导向支座42的方向滑动，进而通过连杆46带动可拆卸软刷47滑动，对光伏板4上表面进行擦洗，有效提高对光伏板4的清洁效果。
32.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。