一种适用于冰冻地区的水上光伏装置的制作方法

本发明涉及一种适用于冰冻地区的水上光伏装置，属于太阳能光伏设备技术领域。

背景技术：

随着国家大力发展新能源，光伏项目因其清洁无污染的特点，得到越来越多的推广和青睐。目前太阳能光伏发电系统一般都应用于陆地环境，陆上光伏电站的建设需占用大量的土地资源，如今土地资源日益紧缺、土地成本日益增加，利用水域进行光伏电站建设是一种比较新的概念，具有一定的现实意义。在水域中进行光伏发电能减少土地使用成本，而利用湖泊、水库、鱼塘等水体对光伏阵列进行冷却，不仅可以提高输出电量，还可以减少风冷、水冷等额外散热装置的成本，具有很大的市场应用和开拓前景。

我国幅员辽阔，天然湖泊、人工湖泊、水库、煤炭塌陷区等水体资源数量众多，目前，在南方地区开展了一些水上漂浮式光伏项目的建设，北方寒冷地区此类建设项目较少，主要受制于冰冻的危害，在冬季冻胀时浮体会产生不同程度的上浮和推移，会在漂浮系统中产生附加力，整个体系刚度越大，这种附加力越明显，严重时可导致整个漂浮系统破坏；春季冻融后浮体又会不同程度的下沉，由于融冰不均匀，部分浮体的漂动会导致体系中产生新的附加力。

技术实现要素：

目的：为了解决土地资源日益紧缺、土地成本日益增加；冬季冻胀时浮体会产生不同程度的上浮和推移，会在漂浮系统中产生附加力，整个体系刚度越大，这种附加力越明显，本发明提供一种适用于冰冻地区的水上光伏装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种适用于冰冻地区的水上光伏装置，包括：横向角钢、光伏组件、纵向角钢、浮筒，所述浮筒两端设置有耳孔，两根横向角钢水平排列，多个浮筒通过耳孔固定在横向角钢之间，两根横向角钢与多个浮筒组成一个漂浮单元，多个漂浮单元呈矩阵排列，成列排列的漂浮单元之间通过几根垂直于横向角钢的纵向角钢相固定；成行排列的漂浮单元之间通过开设有两个长圆孔的连接扁铁活动连接；所述纵向角钢上设置有多组支撑杆，每组支撑杆之间固定有光伏组件。

作为优选方案，所述每组支撑杆之间等距离排列在纵向角钢上，每组支撑杆包括前支撑杆、后支撑杆。

作为优选方案，还包括升降气缸，所述前支撑杆顶部设置有升降气缸，升降气缸杆顶部设置有支座，支座与光伏组件底部的固定杆转动连接。

作为优选方案，所述后支撑杆顶部设置有升降气缸，升降气缸杆顶部设置有支座，支座与光伏组件底部的固定杆转动连接。

作为优选方案，所述每组漂浮单元包括两个浮筒。

作为优选方案，所述浮筒设置为方形结构。

作为优选方案，所述纵向角钢设置在浮筒中轴线上方。

有益效果：本发明提供的一种适用于冰冻地区的水上光伏装置，通过呈矩阵排列的漂浮单元，具有良好的刚性强度；每行漂浮单元之间通过连接扁铁活动连接，具有消能特性，可将严寒地区水面冻融产生的水平和竖向冻胀力消耗，更好地保证整个结构体系的安全可靠；设置在每个漂浮单元的平衡线上的纵向角钢便于光伏组件的安装，具有良好的漂浮性；支撑杆上的升降气缸可调节光伏组件的朝阳面，提高光伏利用率。

此结构体系可较好地适用于严寒冰冻地区水上光伏组件或其他水上设置的安装，尤其可避免冰冻力造成的破坏，操作施工方便，可保证工程项目安全顺利开展。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为呈矩阵排列的漂浮单元结构示意图；

图3为连接扁铁结构示意图；

图4为光伏组件升降结构示意图；

图5为浮筒结构示意图；

图6为实际使用示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1、2、3所示，一种适用于冰冻地区的水上光伏装置，包括：横向角钢1、光伏组件2、纵向角钢3、浮筒4，所述浮筒4两端设置有耳孔41，两根横向角钢1水平排列，多个浮筒4通过耳孔41固定在横向角钢1之间，两根横向角钢1与多个浮筒4组成一个漂浮单元5，多个漂浮单元5呈矩阵排列，成列排列的漂浮单元5之间通过几根垂直于横向角钢1的纵向角钢3相固定；成行排列的漂浮单元5之间通过开设有两个长圆孔61的连接扁铁6活动连接；所述纵向角钢3上设置有多组支撑杆7，每组支撑杆7之间固定有光伏组件2。

所述每组支撑杆之间等距离排列在纵向角钢上，每组支撑杆7包括前支撑杆71、后支撑杆71。

如图4所示，还包括升降气缸8，所述前支撑杆71顶部设置有升降气缸8，升降气缸杆顶部设置有支座9，支座9与光伏组件2底部的固定杆10转动连接。所述后支撑杆72顶部设置有升降气缸8，升降气缸杆8顶部设置有支座9，支座9与光伏组件2底部的固定杆10转动连接。用于根据太阳的位置调整光伏组件的朝向。

如图5所示，所述浮筒4设置为方形结构，浮筒4上、下两端均设置有两个耳孔41，用于通过螺栓与横向角钢上的螺孔相固定。

如图6所示，在实际使用中，一种适用于冰冻地区的水上光伏装置，连接角钢通过螺栓将一组浮筒连接在一起，并可根据光伏组件及设备对间距和浮力的要求自由调整角钢开孔和浮筒个数；横向角钢可灵活地固定在纵向角钢上，在空间上将浮筒连接为一个整体；连接扁铁可将连接角钢拼接为一体，既能满足空间上的拉结刚度，又能满足冰冻情况下不同浮筒位移时的消能要求。

连接角钢通过与浮筒耳部的螺栓连接，将浮筒拼接在一起，连接角钢可根据浮筒个数灵活开孔，连接角钢上长圆孔尺寸可根据各地冰冻效果而定。

横向角钢安装在浮筒上部，通过螺栓与纵向角钢固定，在空间上将浮筒拉结为一个整体；纵向角钢可按浮筒个数分组，每组采用连接扁铁衔接，浮筒角钢上长圆孔尺寸可根据各地冰冻效果而定。

连接扁铁上开长圆孔，尺寸可根据各地冰冻效果而定，主要用于拉结连接角钢，实现铰接，用于冰冻作用下的消能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种适用于冰冻地区的水上光伏装置，包括：横向角钢、光伏组件、纵向角钢、浮筒，所述浮筒两端设置有耳孔，两根横向角钢水平排列，多个浮筒通过耳孔固定在横向角钢之间，两根横向角钢与多个浮筒组成一个漂浮单元，多个漂浮单元呈矩阵排列，成列排列的漂浮单元之间通过几根垂直于横向角钢的纵向角钢相固定；成行排列的漂浮单元之间通过开设有两个长圆孔的连接扁铁活动连接；所述纵向角钢上设置有多组支撑杆，每组支撑杆之间固定有光伏组件。本设计可较好地适用于严寒冰冻地区水上光伏组件或其他水上设置的安装，尤其可避免冰冻力造成的破坏，操作施工方便，可保证工程项目安全顺利开展。

技术研发人员：王磊;张源;袁万;孙树利;吉春明;彭秀芳;黄万山;王广兵;张珺沁;王泽国;吴慕丹
受保护的技术使用者：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司
技术研发日：2017.07.11
技术公布日：2017.10.03