一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，该浮体架台系统包括复合材料拉挤型材和复合材料浮体单元，所述复合材料拉挤型材安装在复合材料浮体单元上，将多个复合材料浮体单元连成整体；所述复合材料拉挤型材包括复合材料纵梁、复合材料横梁、复合材料立柱、复合材料横向连接梁和复合材料纵向连接梁。本实用新型可很好地应用于水上光伏电站的建设，通过将传统浮体架台中的高密度聚乙烯浮体单元和镀锌钢支架分别用复合材料浮体单元和拉挤型材替代，提高了整个浮体架台系统的使用寿命，解决了目前浮体架台使用寿命难以与光伏电站全生命周期相匹配的问题。
【专利说明】
一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及浮动平台技术领域，具体说是一种应用广泛、绿色环保、维护费用低、用于水上光伏发电的复合材料浮体架台系统。
【背景技术】
[0002]随着我国经济社会的发展，我国光伏发电进入飞速发展阶段，据统计截至2015年底，我国光伏发电累计装机容量达到4300万千瓦，超越德国成为全球规模最大的光伏市场。光伏电站的缺点之一是能量分散，占地面积大，因此，我国严格限制光伏电站占用耕地，鼓励光伏采用戈壁、沙漠、荒山。与传统地面光伏电站相比，漂浮式光伏电站将光伏发电组件安装在水面浮体上，具有不占用土地资源、减少水量蒸发、抑制藻类生长的作用，同时水体对光伏组件及电缆的冷却也可有效提高发电效率。
[0003]作为水面光伏电站的重要支撑平台，浮体架台是关系到整个光伏电站能否正常运行发电的重要环节。目前光伏电站的全生命周期为25年，浮体架台必须具有良好的抗腐蚀性能、低密度、抗冻胀、抗风浪等特性来与之匹配。现有浮体架台中的浮体单元通常采用高密度聚乙烯材料，其使用寿命在15年左右，难以满足光伏电站全生命周期25年的要求。而复合材料水上浮体架台使用寿命可达50年以上，很好地解决了以上问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术问题，提出了一种复合材料水上浮体架台系统，其绿色环保、耐腐蚀性能优异，使用寿命可达50年以上，满足光伏电站全生命周期25年的要求，可很好地应用于水上光伏电站的建设。
[0005]本实用新型采用的技术方案为:一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，该浮体架台系统包括复合材料拉挤型材和复合材料浮体单元，所述复合材料拉挤型材安装在复合材料浮体单元上，将多个复合材料浮体单元连成整体；
[0006]所述复合材料拉挤型材包括复合材料纵梁、复合材料横梁、复合材料立柱、复合材料横向连接梁和复合材料纵向连接梁；
[0007]所述复合材料横梁与复合材料浮体单元之间通过螺栓连接，将复合材料浮体单元沿横向连成整体;复合材料纵梁安放在复合材料横梁之上，搭接处通过螺栓连接，将复合材料浮体单元沿纵向连成整体;复合材料立柱通过螺栓与复合材料纵梁或者复合材料横梁连接，复合材料纵向连接梁和复合材料横向连接梁均通过螺栓与复合材料立柱连接，太阳能电池板通过Z型连接件固定在纵向复合材料连接梁上。
[0008]作为优选，所述复合材料为树脂基纤维增强复合材料，纤维可采用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶纤维，树脂可采用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂或者环氧树脂。
[0009]作为优选，所述复合材料横梁的截面形状可以是槽型或者方管型，复合材料纵梁、复合材料立柱、复合材料横向连接梁和复合材料纵向连接梁的截面形状可以是槽型、方管型或者L型。
[0010]作为优选，所述复合材料浮体单元中间开设椭圆形、圆形或者矩形孔，孔可以沿浮体单元高度方向通长设置或者仅沿高度方向挖去一部分，浮体单元内部可以是空心或者填充轻质芯材，芯材可以是纤维格构腹板增强泡沫、泡沫、蜂窝或者轻木。
[0011]上述复合材料水上浮体架台系统制作流程，包括以下步骤:
[0012]a、先制作复合材料浮体单元;复合材料浮体单元采用手糊工艺法制作，先准备相应大小的模具或将轻质芯材切割成所需尺寸，在模具或芯材上涂刷含有固化物的树脂混合物，再在其上铺贴一层按要求裁剪好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织物，使其均匀浸渍并排除气泡后，再涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物，反复上述过程直至达到所需厚度为止，固化、脱模得到复合材料浮体单元制品；
[0013]b、采用拉挤成型工艺制备复合材料拉挤型材;选定纤维及树脂种类，使纤维增强材料在牵引装置的拉引下，依次经过树脂浸渍装置、预成型模、加热到给定温度的钢制主成型模和后处理炉，以制得所需复合材料拉挤型材；
[0014]C、复合材料横梁与复合材料浮体单元之间通过螺栓连接，将复合材料浮体单元沿横向连成整体，复合材料纵梁安放在复合材料横梁之上，搭接处通过螺栓连接，将复合材料浮体单元沿纵向连成整体，复合材料立柱通过螺栓与复合材料纵梁或者横复合材料梁连接，复合材料纵向连接梁和复合材料横向连接梁均通过螺栓与复合材料立柱连接，太阳能电池板通过Z型连接件固定在复合材料纵向连接梁上。
[0015]有益效果:本实用新型通过将传统浮体架台中的高密度聚乙烯浮体单元和镀锌钢支架分别用复合材料浮体单元和拉挤型材替代，提高了整个浮体架台系统的使用寿命，解决了目前浮体架台使用寿命难以与光伏电站全生命周期相匹配的问题。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型光伏发电用复合材料水上浮体架台系统示意图(安置太阳能电池板)；
[0017]图2为本实用新型光伏发电用复合材料水上浮体架台系统示意图(无太阳能电池板)；
[0018]图3为本实用新型立柱固定在横梁上的布置形式(图1和图2立柱均与纵梁相连)；
[0019]图4为本实用新型浮体单元示意图(矩形孔、仅沿高度方向挖去一部分)；
[0020]图5为本实用新型浮体单元示意图(椭圆形孔、贯穿整个高度方向)；
[0021]图6为本实用新型浮体单元示意图(矩形孔、贯穿整个高度方向)；
[0022]图7为本实用新型复合材料纵梁(槽型)；
[0023]图8为本实用新型复合材料横梁(槽型)；
[0024]图9为本实用新型复合材料立柱(较短)；
[0025]图10为本实用新型复合材料立柱(较长)；
[0026]图11为本实用新型复合材料横向连接梁(用于连接立柱)；
[0027]图12为本实用新型复合材料纵向连接梁(用于安置太阳能电池板)；
[0028]其中:I一太阳能电池板；2—复合材料浮体单兀；3—复合材料纵梁;4一复合材料横梁;5—复合材料短立柱;6—复合材料长立柱;7—复合材料横向连接梁;8—复合材料纵向连接梁。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0030]如图1-12所示:
[0031]—种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，该浮体架台系统包括复合材料浮体单元2和复合材料拉挤型材，所述复合材料横梁4与复合材料浮体单元2之间通过螺栓连接，将复合材料浮体单元2沿横向连成整体，所述复合材料纵梁3安放在复合材料横梁4之上，搭接处通过螺栓连接，将复合材料浮体单元2沿纵向连成整体，所述复合材料短立柱5和复合材料长立柱6通过螺栓与复合材料纵梁3或复合材料横梁4连接，复合材料横向连接梁7和复合材料纵向连接梁8均通过螺栓与复合材料短立柱5和复合材料长立柱6连接，太阳能电池板I通过Z型连接件固定在复合材料纵向连接梁8上。
[0032]所述复合材料浮体单元2和复合材料拉挤型材中所用复合材料为树脂基纤维增强复合材料，纤维可采用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶纤维，树脂可采用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂或者环氧树脂。所述复合材料横梁4的截面形状可以是槽型或者方管型，复合材料纵梁3、复合材料横向连接梁7、复合材料纵向连接梁8、复合材料短立柱5和复合材料长立柱6的截面形状可以是槽型、方管型或者L型。所述复合材料浮体单元2中间开设椭圆形、圆形或者矩形孔，孔可以沿浮体单元高度方向通长设置或者仅沿高度方向挖去一部分，复合材料浮体单元2内部可以是空心或者填充轻质芯材，芯材可以是纤维格构腹板增强泡沫、泡沫、蜂窝或者轻木。
[0033]上述实施例中复合材料水上浮体架台系统制作流程如下:
[0034]a、先制作复合材料浮体单元;复合材料浮体单元采用手糊工艺法制作，先准备相应大小的模具或将轻质芯材切割成所需尺寸，在模具或芯材上涂刷含有固化物的树脂混合物，再在其上铺贴一层按要求裁剪好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织物，使其均匀浸渍并排除气泡后，再涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物，反复上述过程直至达到所需厚度为止，固化、脱模得到复合材料浮体单元制品；
[0035]b、采用拉挤成型工艺制备复合材料拉挤型材;选定纤维及树脂种类，使纤维增强材料在牵引装置的拉引下，依次经过树脂浸渍装置、预成型模、加热到给定温度的钢制主成型模和后处理炉，以制得所需复合材料拉挤型材；
[0036]C、复合材料横梁与复合材料浮体单元之间通过螺栓连接，将复合材料浮体单元沿横向连成整体，复合材料纵梁安放在复合材料横梁之上，搭接处通过螺栓连接，将复合材料浮体单元沿纵向连成整体，复合材料立柱通过螺栓与复合材料纵梁或者横复合材料梁连接，复合材料纵向连接梁和复合材料横向连接梁均通过螺栓与复合材料立柱连接，太阳能电池板通过Z型连接件固定在复合材料纵向连接梁上。
[0037]在上述制备工艺中:复合材料浮体单元和复合材料拉挤型材的结构形式与尺寸、纤维种类、含量及铺设形式、树脂种类、螺栓的尺寸及个数均可根据需要灵活调整。
[0038]以上结合附图对本实用新型的实施方式做出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本实用新型的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，其特征在于:该浮体架台系统包括复合材料拉挤型材和复合材料浮体单元，所述复合材料拉挤型材安装在复合材料浮体单元上，将多个复合材料浮体单元连成整体； 所述复合材料拉挤型材包括复合材料纵梁、复合材料横梁、复合材料立柱、复合材料横向连接梁和复合材料纵向连接梁； 所述复合材料横梁与复合材料浮体单元之间通过螺栓连接，将复合材料浮体单元沿横向连成整体;复合材料纵梁安放在复合材料横梁之上，搭接处通过螺栓连接，将复合材料浮体单元沿纵向连成整体;复合材料立柱通过螺栓与复合材料纵梁或者复合材料横梁连接，复合材料纵向连接梁和复合材料横向连接梁均通过螺栓与复合材料立柱连接，太阳能电池板通过Z型连接件固定在纵向复合材料连接梁上。2.根据权利要求1所述的一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，其特征在于:所述复合材料为树脂基纤维增强复合材料。3.根据权利要求1所述的一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，其特征在于:所述复合材料横梁的截面形状是槽型或者方管型，复合材料纵梁、复合材料立柱、复合材料横向连接梁和复合材料纵向连接梁的截面形状是槽型、方管型或者L型。4.根据权利要求1所述的一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，其特征在于:所述复合材料浮体单元中间开设椭圆形、圆形或者矩形孔，孔沿浮体单元高度方向通长设置或者仅沿高度方向挖去一部分，浮体单元内部是空心或者填充轻质芯材，芯材是纤维格构腹板增强泡沫、泡沫、蜂窝或者轻木。
【文档编号】B63B9/06GK205675191SQ201620568879
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月13日 公开号201620568879.4, CN 201620568879, CN 205675191 U, CN 205675191U, CN-U-205675191, CN201620568879, CN201620568879.4, CN205675191 U, CN205675191U
【发明人】刘伟庆, 李晓龙, 方海, 齐玉军, 王璐, 彭小婕, 王俊, 方园
【申请人】南京工业大学