本發(fā)明屬于水上光伏電站、具體涉及一種水上固定式光伏組件系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，光伏電站在水面上的應(yīng)用主要有兩個方向：一為特制的浮塊設(shè)計結(jié)構(gòu)，可以直接與組件相連，免除或僅使用極少的金屬支架；二為傳統(tǒng)的水上浮筒與傳統(tǒng)的光伏支架的有機組合。采用第一種方式，光伏組件安裝位置離水面較近，高溫高濕的局部環(huán)境可能會導(dǎo)致光電組件產(chǎn)生pid效應(yīng)的風(fēng)險，且對于新型高效的雙面雙玻光伏組件，該種設(shè)計不能有效利用組件后部水面的反射光。采用第二種方式，如果塑料浮筒同金屬支架連接設(shè)計不合理，金屬支架的作用力不能盡可能分散釋放到柔性的浮筒支撐結(jié)構(gòu)上，便會增加局部浮筒結(jié)構(gòu)的機械損壞風(fēng)險，從而降低整個系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種水上固定式光伏組件系統(tǒng)，采用分層式的交錯搭接梁結(jié)構(gòu)，每一層均為一個無斷開的連接整體，并與浮筒一起形成加強的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)，可使浮筒系統(tǒng)近似均勻受力，增強了浮筒系統(tǒng)的支撐剛度，且光伏組件安裝有一定高度，適用于雙面雙玻光伏組件。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種水上固定式光伏組件系統(tǒng)，包括由數(shù)排浮筒構(gòu)成的浮筒系統(tǒng)和設(shè)于浮筒系統(tǒng)上的光伏系統(tǒng)，光伏系統(tǒng)包括支撐框架、光伏支架和光伏組件，支撐框架包括數(shù)排第一支撐槽鋼和數(shù)列第二支撐槽鋼，第一支撐槽鋼分別布置于各排浮筒上，第二支撐槽鋼與第一支撐槽鋼水平垂直交錯布置，并固定于第一支撐槽鋼上；數(shù)排光伏支架分別設(shè)于相鄰兩第一支撐槽鋼之間的第二支撐槽鋼上，每排光伏支架具有多個支架機構(gòu)，每個支架機構(gòu)包括底部固設(shè)于第二支撐槽鋼上的前、后立柱、連接于前、后立柱上端的斜梁，斜梁上固設(shè)有數(shù)排檁條，數(shù)排光伏組件分別固定于相應(yīng)排光伏支架的檁條上。

每列第二支撐槽鋼均為多段相連結(jié)構(gòu)，相鄰兩段首尾通過連接組件相連接于第一支撐槽鋼上，并與兩段之間的一浮筒相固定。

所述連接組件包括一c形折彎槽鋼、一π形連接件和一u形螺栓，c形折彎槽鋼裝配在相鄰兩段第二支撐槽鋼首尾連接處的側(cè)部，并通過螺栓組件將相鄰兩段第二支撐槽鋼進行首尾連接；π形連接件上端固定在相鄰兩段第二支撐槽鋼首尾連接處下端，下端卡設(shè)在位于下方的第一支撐槽鋼上，并通過螺栓橫向?qū)ⅵ行芜B接件與第一支撐槽鋼相連接；u形螺栓一端固定在其中一段第二支撐槽鋼側(cè)部底面上，另一端依次經(jīng)對應(yīng)浮筒的一側(cè)、底面、另一側(cè)后固定于另一段第二支撐槽鋼側(cè)部底面上，該浮筒兩側(cè)上還分別設(shè)有固定板，固定板上設(shè)有供u形螺栓穿過的穿孔。

所述每個支架機構(gòu)還包括一斜支撐柱，斜支撐柱斜向連接于斜梁和第二支撐槽鋼之間。

同排光伏支架的部分相鄰兩后立柱之間還通過角鋼拉桿進行斜拉連接。

斜梁與檁條通過一螺栓螺母組合垂直搭接固定，光伏組件與檁條通過一鋁合金壓塊固定，鋁合金壓塊通過螺釘螺母組合件連接所述光伏組件與檁條。

采用本發(fā)明的水上固定式光伏組件系統(tǒng)，實現(xiàn)了水上光伏系統(tǒng)與浮筒系統(tǒng)的合理連接，浮筒系統(tǒng)可以近似均勻受力，增強了浮筒系統(tǒng)的支撐剛度；實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的整體性，大大減少整個系統(tǒng)的錨泊點，只需在系統(tǒng)外圍均勻配置；一體化的結(jié)構(gòu)形式可以有效提升系統(tǒng)對風(fēng)浪沖擊的抵抗能力；系統(tǒng)所有結(jié)構(gòu)件不存在焊接工藝，零件加工制造容易批量化，同時可以方便選擇高強度和具有耐腐蝕表面的板材進行冷加工，進一步降低用鋼量，減少成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式本發(fā)明進行詳細說明：

圖1是本發(fā)明的水上固定式光伏組件系統(tǒng)的俯視圖。

圖2是本發(fā)明的水上固定式光伏組件系統(tǒng)的立體圖。

圖3是本發(fā)明的水上固定式光伏組件系統(tǒng)的右視圖。

圖4是本發(fā)明的單個浮筒的立體圖。

圖5是本發(fā)明的支撐框架的立體圖。

圖6是圖3中的a部放大示意圖。

圖7是本發(fā)明的連接組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明的π形連接件的立體圖。

圖9是本發(fā)明的c形折彎槽鋼的立體圖。

圖10是本發(fā)明的單個支架機構(gòu)的立體圖。

圖11是3中的b部放大示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的水上固定式光伏組件系統(tǒng)如圖1～11所示，與現(xiàn)有技術(shù)相同的是，同樣包括由數(shù)排浮筒1構(gòu)成的浮筒1系統(tǒng)和設(shè)于浮筒1系統(tǒng)上的光伏系統(tǒng)，不同的是，光伏系統(tǒng)包括支撐框架、光伏支架和光伏組件，支撐框架包括數(shù)排第一支撐槽鋼2和數(shù)列第二支撐槽鋼5，第一支撐槽鋼2分別布置于各排浮筒1上，第二支撐槽鋼5與第一支撐槽鋼2水平垂直交錯布置，并固定于第一支撐槽鋼2上，從而形成格子狀的框架結(jié)構(gòu)；數(shù)排光伏支架分別設(shè)于相鄰兩第一支撐槽鋼2之間的第二支撐槽鋼5上，每排光伏支架具有多個支架機構(gòu)，每個支架機構(gòu)包括底部固設(shè)于第二支撐槽鋼5上的前、后立柱10、11、連接于前、后立柱10、11上端的斜梁12，斜梁12上固設(shè)有數(shù)排檁條15，數(shù)排光伏組件16分別固定于相應(yīng)排光伏支架的檁條15上。

作為一個實施例，每列第二支撐槽鋼5均為多段相連結(jié)構(gòu)，相鄰兩段首尾通過連接組件相連接于第一支撐槽鋼2上，并與兩段之間的一浮筒1相固定。

請結(jié)合圖6-9所示，作為一個實施例，所述連接組件包括一c形折彎槽鋼7、一π形連接件3和一u形螺栓9，c形折彎槽鋼7裝配在相鄰兩段第二支撐槽鋼5首尾連接處的側(cè)部，并通過螺栓組件8將相鄰兩段第二支撐槽鋼5進行首尾連接；π形連接件3上端固定在相鄰兩段第二支撐槽鋼5首尾連接處下端，下端卡設(shè)在位于下方的第一支撐槽鋼2上，并通過螺栓4橫向?qū)ⅵ行芜B接件3與第一支撐槽鋼2相連接；u形螺栓9一端固定在其中一段第二支撐槽鋼5側(cè)部底面上，另一端依次經(jīng)對應(yīng)浮筒1的一側(cè)、底面、另一側(cè)后固定于另一段第二支撐槽鋼5側(cè)部底面上，該浮筒1兩側(cè)上還分別設(shè)有固定板6，固定板上設(shè)有供u形螺栓9穿過的穿孔。

請結(jié)合圖10所示，作為一個實施例，所述每個支架機構(gòu)還包括一斜支撐柱13，斜支撐柱13斜向連接于斜梁12和第二支撐槽鋼5之間。并且，同排光伏支架的部分相鄰兩后立柱11之間還通過角鋼拉桿14進行斜拉連接。

請結(jié)合圖11所示，作為一個實施例，斜梁12與檁條15通過一螺栓螺母組合18垂直搭接固定，光伏組件16與檁條15通過一鋁合金壓塊19固定，鋁合金壓塊19通過螺釘螺母組合件17連接所述光伏組件16與檁條15。具體來說，鋁合金壓塊19實現(xiàn)光伏組件16的側(cè)面到檁條15的固定,螺釘螺母組合件17即為鋁合金壓塊19到檁條15間的連接螺釘與檁條15專用內(nèi)鎖螺母的組合件。

下面對本發(fā)明的水上固定式光伏組件系統(tǒng)進行具體實施進行舉例說明：

從圖中1-2可以看出，先以雙排浮筒1組合形成棧道，作為整個系統(tǒng)對稱布局的中心，以此棧道向兩側(cè)發(fā)展出各單排浮筒1的支線結(jié)構(gòu)，并于浮筒1支線上表面中央進一步搭建第一支撐槽鋼2。該層槽鋼能夠有效分散上部主體負載傳遞的作用力，使得整個浮筒1系統(tǒng)均勻承載。再于該層槽鋼上部鋪設(shè)第二支撐槽鋼5，作為上部的光伏支架部分的主要附著點。該層槽鋼與下層槽鋼交錯相連，形成較穩(wěn)固交錯梁結(jié)構(gòu)，從而保證整個水上系統(tǒng)有一個穩(wěn)固的整體式基礎(chǔ)。

本發(fā)明的水上固定式光伏組件系統(tǒng)所使用的浮筒1如圖4所示，為常規(guī)水上工程應(yīng)用浮筒1(長*寬*高：500mm*500mm*400mm)，通過對材質(zhì)有效改性后引入到水上光伏工程應(yīng)用中。浮筒1四周均為較好的平面，方便與外部零件的面面貼合。該浮筒1結(jié)構(gòu)類型市面上有單體、二連體、三連體以及四連體四種，任意一種都可以實現(xiàn)前后左右互連，并均可應(yīng)用在本設(shè)計中。

將浮筒1按照設(shè)計圖進行拼接，浮筒1拼接可階段性施工，與后續(xù)上部槽鋼梁的搭建順序進行。

在浮筒1上部鋪設(shè)的東西和南北向的第一、第二兩層支撐槽鋼均為內(nèi)卷邊折彎槽鋼。

在浮筒1上表面預(yù)鋪設(shè)第一支撐槽鋼2，將為鋁合金擠壓型材塊的π形連接件3依次連接其上，并使用螺栓4連接鎖緊。

上層的第二支撐槽鋼5通過c形折彎槽鋼7進行過渡對接，接縫位于π形連接件3的正上方，并使用八組螺栓組件8將π形連接件3、c形折彎槽鋼7、第二支撐槽鋼5相互連續(xù)鎖緊。

第二支撐槽鋼5對接形成整體后，通過一個大u形螺栓9與下部浮筒1相連接固定，最終實現(xiàn)浮筒1與上部交錯梁結(jié)構(gòu)的約束定位。

下層的第一支撐槽鋼2在浮筒1上的接續(xù)過渡可使用與上層槽鋼過渡件結(jié)構(gòu)形式一致的c形折彎槽鋼7進行連接，接縫處需要避開上下層槽鋼的交差區(qū)域一定范圍，以避免結(jié)構(gòu)上的干涉。

將前、后立柱10、11連接到第二支撐槽鋼5側(cè)壁對應(yīng)孔位，進一步連接的斜梁12將與第二支撐槽鋼5處于同一豎直面內(nèi)，斜支撐柱13搭接于第二支撐槽鋼5和斜梁12對應(yīng)孔位。部分后立柱11之間通過角鋼拉桿14進行斜拉連接。

在斜梁12上搭接若干檁條15，并在檁條15上連接光伏組件，該部分結(jié)構(gòu)設(shè)計比較靈活，視選用組件大小及排列方式而定。圖示中給出常規(guī)小組件(長*寬：1650*992)兩排豎放的常規(guī)設(shè)計安裝模式。

綜上所述，本發(fā)明實現(xiàn)了水上光伏系統(tǒng)與浮筒1系統(tǒng)的合理連接，浮筒1系統(tǒng)可以近似均勻受力，增強了浮筒1系統(tǒng)的支撐剛度；實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的整體性，大大減少整個系統(tǒng)的錨泊點，只需在系統(tǒng)外圍均勻配置；一體化的結(jié)構(gòu)形式可以有效提升系統(tǒng)對風(fēng)浪沖擊的抵抗能力；系統(tǒng)所有結(jié)構(gòu)件不存在焊接工藝，零件加工制造容易批量化，同時可以方便選擇高強度和具有耐腐蝕表面的板材進行冷加工，進一步降低用鋼量，減少成本。

但是，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。