水上固定式光伏组件系统的制作方法

本发明属于水上光伏电站、具体涉及一种水上固定式光伏组件系统。

背景技术：

目前，光伏电站在水面上的应用主要有两个方向：一为特制的浮块设计结构，可以直接与组件相连，免除或仅使用极少的金属支架；二为传统的水上浮筒与传统的光伏支架的有机组合。采用第一种方式，光伏组件安装位置离水面较近，高温高湿的局部环境可能会导致光电组件产生pid效应的风险，且对于新型高效的双面双玻光伏组件，该种设计不能有效利用组件后部水面的反射光。采用第二种方式，如果塑料浮筒同金属支架连接设计不合理，金属支架的作用力不能尽可能分散释放到柔性的浮筒支撑结构上，便会增加局部浮筒结构的机械损坏风险，从而降低整个系统的可靠性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种水上固定式光伏组件系统，采用分层式的交错搭接梁结构，每一层均为一个无断开的连接整体，并与浮筒一起形成加强的基础支撑结构，可使浮筒系统近似均匀受力，增强了浮筒系统的支撑刚度，且光伏组件安装有一定高度，适用于双面双玻光伏组件。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种水上固定式光伏组件系统，包括由数排浮筒构成的浮筒系统和设于浮筒系统上的光伏系统，光伏系统包括支撑框架、光伏支架和光伏组件，支撑框架包括数排第一支撑槽钢和数列第二支撑槽钢，第一支撑槽钢分别布置于各排浮筒上，第二支撑槽钢与第一支撑槽钢水平垂直交错布置，并固定于第一支撑槽钢上；数排光伏支架分别设于相邻两第一支撑槽钢之间的第二支撑槽钢上，每排光伏支架具有多个支架机构，每个支架机构包括底部固设于第二支撑槽钢上的前、后立柱、连接于前、后立柱上端的斜梁，斜梁上固设有数排檩条，数排光伏组件分别固定于相应排光伏支架的檩条上。

每列第二支撑槽钢均为多段相连结构，相邻两段首尾通过连接组件相连接于第一支撑槽钢上，并与两段之间的一浮筒相固定。

所述连接组件包括一c形折弯槽钢、一π形连接件和一u形螺栓，c形折弯槽钢装配在相邻两段第二支撑槽钢首尾连接处的侧部，并通过螺栓组件将相邻两段第二支撑槽钢进行首尾连接；π形连接件上端固定在相邻两段第二支撑槽钢首尾连接处下端，下端卡设在位于下方的第一支撑槽钢上，并通过螺栓横向将π形连接件与第一支撑槽钢相连接；u形螺栓一端固定在其中一段第二支撑槽钢侧部底面上，另一端依次经对应浮筒的一侧、底面、另一侧后固定于另一段第二支撑槽钢侧部底面上，该浮筒两侧上还分别设有固定板，固定板上设有供u形螺栓穿过的穿孔。

所述每个支架机构还包括一斜支撑柱，斜支撑柱斜向连接于斜梁和第二支撑槽钢之间。

同排光伏支架的部分相邻两后立柱之间还通过角钢拉杆进行斜拉连接。

斜梁与檩条通过一螺栓螺母组合垂直搭接固定，光伏组件与檩条通过一铝合金压块固定，铝合金压块通过螺钉螺母组合件连接所述光伏组件与檩条。

采用本发明的水上固定式光伏组件系统，实现了水上光伏系统与浮筒系统的合理连接，浮筒系统可以近似均匀受力，增强了浮筒系统的支撑刚度；实现了整个系统的整体性，大大减少整个系统的锚泊点，只需在系统外围均匀配置；一体化的结构形式可以有效提升系统对风浪冲击的抵抗能力；系统所有结构件不存在焊接工艺，零件加工制造容易批量化，同时可以方便选择高强度和具有耐腐蚀表面的板材进行冷加工，进一步降低用钢量，减少成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明：

图1是本发明的水上固定式光伏组件系统的俯视图。

图2是本发明的水上固定式光伏组件系统的立体图。

图3是本发明的水上固定式光伏组件系统的右视图。

图4是本发明的单个浮筒的立体图。

图5是本发明的支撑框架的立体图。

图6是图3中的a部放大示意图。

图7是本发明的连接组件的结构示意图。

图8是本发明的π形连接件的立体图。

图9是本发明的c形折弯槽钢的立体图。

图10是本发明的单个支架机构的立体图。

图11是3中的b部放大示意图。

具体实施方式

本发明的水上固定式光伏组件系统如图1～11所示，与现有技术相同的是，同样包括由数排浮筒1构成的浮筒1系统和设于浮筒1系统上的光伏系统，不同的是，光伏系统包括支撑框架、光伏支架和光伏组件，支撑框架包括数排第一支撑槽钢2和数列第二支撑槽钢5，第一支撑槽钢2分别布置于各排浮筒1上，第二支撑槽钢5与第一支撑槽钢2水平垂直交错布置，并固定于第一支撑槽钢2上，从而形成格子状的框架结构；数排光伏支架分别设于相邻两第一支撑槽钢2之间的第二支撑槽钢5上，每排光伏支架具有多个支架机构，每个支架机构包括底部固设于第二支撑槽钢5上的前、后立柱10、11、连接于前、后立柱10、11上端的斜梁12，斜梁12上固设有数排檩条15，数排光伏组件16分别固定于相应排光伏支架的檩条15上。

作为一个实施例，每列第二支撑槽钢5均为多段相连结构，相邻两段首尾通过连接组件相连接于第一支撑槽钢2上，并与两段之间的一浮筒1相固定。

请结合图6-9所示，作为一个实施例，所述连接组件包括一c形折弯槽钢7、一π形连接件3和一u形螺栓9，c形折弯槽钢7装配在相邻两段第二支撑槽钢5首尾连接处的侧部，并通过螺栓组件8将相邻两段第二支撑槽钢5进行首尾连接；π形连接件3上端固定在相邻两段第二支撑槽钢5首尾连接处下端，下端卡设在位于下方的第一支撑槽钢2上，并通过螺栓4横向将π形连接件3与第一支撑槽钢2相连接；u形螺栓9一端固定在其中一段第二支撑槽钢5侧部底面上，另一端依次经对应浮筒1的一侧、底面、另一侧后固定于另一段第二支撑槽钢5侧部底面上，该浮筒1两侧上还分别设有固定板6，固定板上设有供u形螺栓9穿过的穿孔。

请结合图10所示，作为一个实施例，所述每个支架机构还包括一斜支撑柱13，斜支撑柱13斜向连接于斜梁12和第二支撑槽钢5之间。并且，同排光伏支架的部分相邻两后立柱11之间还通过角钢拉杆14进行斜拉连接。

请结合图11所示，作为一个实施例，斜梁12与檩条15通过一螺栓螺母组合18垂直搭接固定，光伏组件16与檩条15通过一铝合金压块19固定，铝合金压块19通过螺钉螺母组合件17连接所述光伏组件16与檩条15。具体来说，铝合金压块19实现光伏组件16的侧面到檩条15的固定,螺钉螺母组合件17即为铝合金压块19到檩条15间的连接螺钉与檩条15专用内锁螺母的组合件。

下面对本发明的水上固定式光伏组件系统进行具体实施进行举例说明：

从图中1-2可以看出，先以双排浮筒1组合形成栈道，作为整个系统对称布局的中心，以此栈道向两侧发展出各单排浮筒1的支线结构，并于浮筒1支线上表面中央进一步搭建第一支撑槽钢2。该层槽钢能够有效分散上部主体负载传递的作用力，使得整个浮筒1系统均匀承载。再于该层槽钢上部铺设第二支撑槽钢5，作为上部的光伏支架部分的主要附着点。该层槽钢与下层槽钢交错相连，形成较稳固交错梁结构，从而保证整个水上系统有一个稳固的整体式基础。

本发明的水上固定式光伏组件系统所使用的浮筒1如图4所示，为常规水上工程应用浮筒1(长*宽*高：500mm*500mm*400mm)，通过对材质有效改性后引入到水上光伏工程应用中。浮筒1四周均为较好的平面，方便与外部零件的面面贴合。该浮筒1结构类型市面上有单体、二连体、三连体以及四连体四种，任意一种都可以实现前后左右互连，并均可应用在本设计中。

将浮筒1按照设计图进行拼接，浮筒1拼接可阶段性施工，与后续上部槽钢梁的搭建顺序进行。

在浮筒1上部铺设的东西和南北向的第一、第二两层支撑槽钢均为内卷边折弯槽钢。

在浮筒1上表面预铺设第一支撑槽钢2，将为铝合金挤压型材块的π形连接件3依次连接其上，并使用螺栓4连接锁紧。

上层的第二支撑槽钢5通过c形折弯槽钢7进行过渡对接，接缝位于π形连接件3的正上方，并使用八组螺栓组件8将π形连接件3、c形折弯槽钢7、第二支撑槽钢5相互连续锁紧。

第二支撑槽钢5对接形成整体后，通过一个大u形螺栓9与下部浮筒1相连接固定，最终实现浮筒1与上部交错梁结构的约束定位。

下层的第一支撑槽钢2在浮筒1上的接续过渡可使用与上层槽钢过渡件结构形式一致的c形折弯槽钢7进行连接，接缝处需要避开上下层槽钢的交差区域一定范围，以避免结构上的干涉。

将前、后立柱10、11连接到第二支撑槽钢5侧壁对应孔位，进一步连接的斜梁12将与第二支撑槽钢5处于同一竖直面内，斜支撑柱13搭接于第二支撑槽钢5和斜梁12对应孔位。部分后立柱11之间通过角钢拉杆14进行斜拉连接。

在斜梁12上搭接若干檩条15，并在檩条15上连接光伏组件，该部分结构设计比较灵活，视选用组件大小及排列方式而定。图示中给出常规小组件(长*宽：1650*992)两排竖放的常规设计安装模式。

综上所述，本发明实现了水上光伏系统与浮筒1系统的合理连接，浮筒1系统可以近似均匀受力，增强了浮筒1系统的支撑刚度；实现了整个系统的整体性，大大减少整个系统的锚泊点，只需在系统外围均匀配置；一体化的结构形式可以有效提升系统对风浪冲击的抵抗能力；系统所有结构件不存在焊接工艺，零件加工制造容易批量化，同时可以方便选择高强度和具有耐腐蚀表面的板材进行冷加工，进一步降低用钢量，减少成本。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。