一种张力筒式水上漂浮光伏组件基座锚固结构的制作方法

1.本实用新型涉及水面光伏发电站技术领域，具体来讲涉及的是一种张力筒式水上漂浮光伏组件基座锚固结构。


背景技术：

2.在我国，大容量的光伏电站以地面电站为主，传统地面光伏电站存在布局分散，永久性土地占用面积大等缺陷。水面漂浮光伏电站的出现解决了传统地面电站土地资源稀缺，土地管控越来越严的问题。
3.传统漂浮式光伏电站的漂浮结构主要由大量的组件浮台和走道浮台连接组成，浮台漂浮在水面上，光伏组件以固定角度安装在浮台上。浮台相互连接形成方阵，通过锚栓和钢索实现水下固定，锚栓深入水底，钢索牵引方阵，在水面水位升高时，方阵整体上升，在水面水位降低时，钢索松弛，整个光伏电站又容易随水流飘动，大风浪下方阵边缘浮台容易发生倾覆破坏。并且，传统的漂浮方阵采用侧向锚固的方式，锚固钢索位于运维航道下方，影响运维船只安全航行。
4.综上所述，传统漂浮式光伏电站存在浮体材料用量大、稳定性差、锚固系统影响运维船只通行等技术问题。


技术实现要素：

5.因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种张力筒式水上漂浮光伏组件基座锚固结构，该漂浮式光伏组件支撑方案具有如下优点：（1）锚固系统构造简单且不受水深限制，适应复杂的水下环境；（2）浮体构造简单，材料用量小；（3）垂直锚固节约水域空间，提高总体装机容量，且不影响运维船只航行；（4）预张力提供抗倾覆力矩，大风大浪下不会发生倾覆破坏；（5）独立的单元形式可以灵活的布置于复杂的水域环境中。
6.本实用新型是这样实现的，构造一种张力筒式水上漂浮光伏组件基座锚固结构，其特征在于：具有立式浮筒、钢丝绳、光伏组件及支架，光伏组件及支架安装在立式浮筒上，立式浮筒下端通过钢丝绳与塘底锚固体连接，通过立式浮筒多余的浮力在钢丝绳中产生的张力来约束上部结构的运动。
7.根据本实用新型所述一种张力筒式水上漂浮光伏组件基座锚固结构，其特征在于：立式浮筒上表面为一斜平面，角度大小为光伏组件倾角大小，浮筒上端留有主梁槽和立柱孔，用于嵌固支架主梁和立柱，侧面留有对穿螺栓孔，用于固定支架立柱。
8.根据本实用新型所述一种张力筒式水上漂浮光伏组件基座锚固结构，其特征在于：
9.支架500采用主梁520、横梁510以及立柱530结合的形式；光伏组件400固定在横梁510上，横梁510与主梁520连接，主梁520和立柱530嵌固于立式浮筒上端预留的主梁槽110和立柱孔120中，并通过对穿螺栓与浮筒最终固定。
10.根据本实用新型所述一种张力筒式水上漂浮光伏组件基座及其锚固，其特征在
于：光伏组件及支架安装在一种立式浮筒上，每个单元至少包含两个立式浮筒，以约束单元平面转动。浮筒上表面为一斜平面，角度大小为光伏组件倾角大小，浮筒上端留有主梁槽和立柱孔，用于嵌固支架主梁和立柱，侧面留有对穿螺栓孔，用于固定支架立柱。立筒下端通过钢丝绳与塘底锚固体连接，通过多余的浮力在钢丝绳中产生的张力来约束浮筒及上部结构运动，即上部结构自重+钢丝绳拉力=浮筒浮力。钢丝绳的牵引力可以约束上部结构的运动，在大风大浪作用下，该牵引作用可以在立筒底部产生抗倾覆力矩，防止上部结构倾覆。
11.本实用新型具有如下优点：本实用新型公开了一种张力筒式水上漂浮光伏组件基座及其锚固，光伏组件及支架安装在立式浮筒上，立筒下端通过钢丝绳与塘底锚固体连接，通过立筒多余的浮力在钢丝绳中产生的张力来约束上部结构的运动。本实用新型所提供的漂浮式光伏组件支撑方案具有如下优点：（1）锚固系统构造简单且不受水深限制，适应复杂的水下环境；（2）浮体构造简单，材料用量小；（3）垂直锚固节约水域空间，提高总体装机容量，且不影响运维船只航行；（4）预张力提供抗倾覆力矩，大风大浪下不会发生倾覆破坏；（5）独立的单元形式可以灵活的布置于复杂的水域环境中。
附图说明
12.图1为预张力立筒式光伏阵列示意图；
13.图2为立筒式单元构造示意图；
14.图3为立式浮筒基座示意图；
15.图4为立筒与支架连接示意图。
16.图中：100、立式浮筒；110、主梁槽；120、立柱孔；130、对穿螺栓孔；140、连接环；200、钢丝绳；300、锚固体；400、光伏组件；500、组件支架；510、横梁；520、主梁；530、立柱。
具体实施方式
17.下面将结合附图1
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图4对本实用新型进行详细说明，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
18.实施例；本实用新型通过改进在此提供一种张力筒式水上漂浮光伏组件基座锚固结构，具有立式浮筒100、钢丝绳200、光伏组件400及支架500，光伏组件400及支架500安装在立式浮筒100上，立式浮筒100下端通过钢丝绳200与塘底锚固体300连接，通过立式浮筒多余的浮力在钢丝绳中产生的张力来约束上部结构的运动。
19.实施时；立式浮筒100上表面为一斜平面，角度大小为光伏组件倾角大小，浮筒上端留有主梁槽110和立柱孔120，用于嵌固支架主梁520和立柱530，侧面留有对穿螺栓孔130，用于固定支架立柱。
20.实施时；支架500采用主梁520、横梁510以及立柱530结合的形式，光伏组件400固定在横梁510上，横梁510与主梁520连接，主梁520和立柱530嵌固于立式浮筒上端预留的主梁槽110和立柱孔120中，并通过对穿螺栓与浮筒最终固定。
21.实施时；根据结构自重和钢丝绳所需牵引力初步确定立筒尺寸，立筒尺寸需满足组件与水面留有一定安全距离。水动力计算保证单元运动有足够的安全距离，反复调整钢
丝绳牵引力与浮筒尺寸，图2所示为一个双立筒单元，该图只是一种示意，一个单元不仅限于两个立筒，但至少为两个，以约束单元水平转动。
22.实施时；根据光伏组件倾角要求在浮筒上表面构造一斜平面，斜平面角度与组件倾角相同，同时预留主梁槽与立柱孔，用于连接支架，侧面留有对穿孔，用于固定支架立柱，下部留有连接环，用于连接钢丝绳，图2所示为一简单的立筒型式，但不仅限于这种型式，基于相同原理的浮筒型式均在该实用新型专利的保护范围内。
23.实施时；支架采用主横梁+立柱形式，主梁横铺，嵌固于浮筒上预留的槽中，横梁连接于主梁上，光伏组件与横梁连接固定，立柱通过对穿螺栓与浮筒固定。
24.实施时；依据锚固钢丝绳中的最大牵引力设计锚固体，锚固体可以是重力式或者桩基形式，但需满足竖向和水平方向承载力要求。
25.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。