一种水上光伏发电结构论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及了一种使光伏板在水上漂浮的结构，特别涉及一种水上光伏发电结构，包括光伏板、浮板和固定板，固定板平放在水面上且垂直于浮板，浮板和固定板之间以活动方式连接，固定板表面开设圆孔，浮板以及固定板连接的地方开设有线孔。工作时，光伏板上的电线通过固定板表面的圆孔引到固定板内部，进而电线放在浮板和固定板内部连接到需要的位置，线孔将光伏矩阵的支撑设备连接成内部防水结构，这样电线在穿过浮板和固定板时不会悬空在水面上与水接触，有效防止电线与水接触发生漏电事故。

主设计要求

1.一种水上光伏发电结构，包括光伏板（1）、浮板（2）和固定板（3），浮板（2）包括多个，多个浮板（2）呈多排平行设置，每排的浮板（2）首尾相接，固定板（3）位于两排浮板（2）之间，浮板（2）和固定板（3）之间以可拆卸的方式连接，光伏板（1）固定在固定板（3）上；其特征在于，浮板（2）包括第一浮板（21）和第二浮板（22），第一浮板（21）只与浮板（2）相连，第二浮板（22）还与固定板（3）相连；浮板（2）包括线管（221）和线孔（222），第一浮板（21）上开设线管（221）和线孔（222），线孔（222）位于第一浮板（21）与其他浮板相连接的一个侧面的中间位置，线管（221）一体连接在和线孔相对面的中间位置；第二浮板（22）是在第一浮板（21）的基础之上额外开设有线孔（222），第二浮板（22）上额外的线孔开设在第二浮板（22）与固定板（3）连接的侧面上；固定板（3）上表面开设穿线孔（34）且在与第二浮板接触的两个侧表面中间位置开设线管（221）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种水上光伏发电结构，其特征在于，浮板（2）在远离水面的四个角的位置设有连接孔（211）或连接栓（212）。

3.根据权利要求2所述的一种水上光伏发电结构，其特征在于，固定板（3）在靠近水面的四个角的位置各设一个连接孔（211）。

4.根据权利要求2所述的一种水上光伏发电结构，其特征在于，连接栓（212）中间开设通孔（213），在光伏阵列边缘位置的浮板（2）上的通孔（213）内插入活动钢管。

5.根据权利要求1所述的一种水上光伏发电结构，其特征在于，固定板（3）平行于浮板（2）的两个侧面高度不一使固定板（3）上表面倾斜于水面。

6.根据权利要求5所述的一种水上光伏发电结构，其特征在于，固定板（3）顶面的上端和下端各设置一个平行于浮板（2）的固定高台（31）。

7.根据权利要求1所述的一种水上光伏发电结构，其特征在于，在固定板（3）上表面靠近固定高台（31）的位置开设有卡槽（32），固定板（3）靠近卡槽（32）的侧面开设有垂直于卡槽（32）的穿孔（33），在光伏板（1）背面与卡槽（32）相对应的位置安置一个垂直向下的固定件（11），在固定件（11）对应穿孔（33）的位置上开设固定孔（12）。

8.根据权利要求1所述的一种水上光伏发电结构，其特征在于，浮板（2）和固定板（3）设置成中空结构。

9.根据权利要求1所述的一种水上光伏发电结构，其特征在于，成排的浮板（2）加宽至1~2米。

10.根据权利要求9所述的一种水上光伏发电结构，其特征在于，加宽的浮板（2）远离水面的上表面设置整面的防滑凸块（23）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种使光伏板在水上漂浮的结构，特别涉及一种水上光伏发电结构。

背景技术

太阳能光伏发电是通过使用太阳能光伏组件所形成的阵列接受入射的太阳光，通过光伏转换将光能转换为电能，并收集所产生的电能以供使用的技术，是一种新能源。宽阔平整的水面是光伏系统利用太阳能的理想场地，将太阳能光伏组件整齐有规律的放置在水面上且固定住是利用这一新能源的前提和关键。

现有的水上光伏板支撑系统多由四个浮筒以及固定板组成单个支撑单元，每个支撑单元之间由铁链或者粗绳链接，光伏板直接固定在支撑单元上。

光伏板将光能转换为电能，电能通过电线传输，如果电线损坏与水接触会发生漏电事故，现有的水上光伏板支撑系统只能起到支撑光伏板的作用，不能对太阳能光伏组件起到保护作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水上光伏发电结构，隔离电线与水，起到了保护光伏组件的效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水上光伏发电结构，包括光伏板、浮板和固定板，浮板包括多个，多个浮板呈多排平行设置，每排的浮板首尾相接，固定板位于两排浮板之间，浮板和固定板之间以可拆卸的方式连接，光伏板固定在固定板上；浮板包括第一浮板和第二浮板，第一浮板只与浮板相连，第二浮板还与固定板相连；浮板包括线管和线孔，第一浮板上开设线管和线孔，线孔位于第一浮板与其他浮板相连接的一个侧面的中间位置，线管一体连接在和线孔相对面的中间位置；第二浮板是在第一浮板的基础之上额外开设有线孔，第二浮板上额外的线孔开设在第二浮板与固定板连接的侧面上；固定板上表面开设穿线孔且在与第二浮板接触的两个侧表面中间位置开设线管。

通过采用上述技术方案，水上光伏发电结构工作时，浮板和固定板以可拆卸的方式连接，方便了水上光伏发电结构的整体拆卸；浮板和固定板是利用轻质漂浮材料制成，这样利用浮板和固定板的浮力能够轻松保证光伏板在水面上的稳定性，实现整个光伏发电结构在水面上漂浮，实现稳定发电的效果；安装水上光伏发电结构时，将第二浮板上的线孔与固定板侧面上的线管相互连接，线孔和线管相互插接形成避水的结构；穿线时，将光伏板上的电线通过固定板表面的穿线孔到固定板内部，再将电线从固定板上的线管引入第二浮板内，最后所有的光伏板的电线全部顺着浮板之间的线管进行梳理，这样电线就能够放在浮板和固定板内部从而连接到需要的位置，电线在穿过浮板和固定板时不会悬空在水面上与水接触，并且水不会从线管与线孔之间的连接处渗水，有效防止电线与水接触发生漏电事故。

本实用新型进一步设置为：浮板在远离水面的四个角的位置设有连接孔或连接栓。

通过采用上述技术方案，当浮板之间互相连接时一个浮板的连接栓插入相邻浮板的连接孔内，连接大量浮板形成光伏矩阵，优化了现有的光伏矩阵单元用铁链或绳子连接的方式，使浮板之间不会发生相对移动，提升了浮板之间连接的稳定性，降低了光伏板因浮板和固定板发生晃动从固定板上滑落的可能性。

本实用新型进一步设置为：固定板在靠近水面的四个角的位置设有连接孔。

通过采用上述技术方案，将固定板平放在水面上，用同样的方法将固定板上的连接孔扣在浮板的连接栓上，减少了浮板和固定板之间的相对移动，使固定板和浮板的连接更具稳定性。

本实用新型进一步设置为：连接栓中间开设通孔，在光伏阵列边缘位置的浮板上的通孔内插入活动钢管。

通过采用上述技术方案，工作时，连接成矩阵的光伏阵列在遇到风浪时会整体在水面上晃动，在伏矩阵边缘浮板上开设通孔，将活动钢管插入，活动钢管另一端向下插入水底可以将整个光伏矩阵固定在水中，尽量避免了光伏阵列可能会发生撞击损坏或搁浅的可能性。

本实用新型进一步设置为：固定板平行于浮板的两个侧面高度不一使固定板上表面倾斜于水面。

通过采用上述技术方案，水上光伏发电结构工作时，由于固定板上表面倾斜于水面，起到了既不影响光伏板接受阳光照射的面积，又节省了光伏矩阵占用水面的整体面积。

本实用新型进一步设置为：固定板顶面的上端和下端各设置一个平行于浮板的固定高台。

通过采用上述技术方案，工作时，将光伏板嵌在固定高台内，固定高台卡住光伏板起到预固定的作用，便于之后固定光伏板。

本实用新型进一步设置为：在固定板上表面靠近上端固定高台的位置开设有卡槽，固定板靠近卡槽的侧面开设有垂直于卡槽的穿孔，在光伏板背面与卡槽相对应的位置安置一个垂直向下的固定件，在固定件对应穿孔的位置上开设固定孔。

通过采用上述技术方案，固定光伏板时，将光伏板背面的固定件插入卡槽，用螺栓穿过穿孔和固定孔将固定件与固定板固定，可以更加稳定地将光伏板固定在固定板上，避免光伏板从固定板上滑落。

本实用新型进一步设置为：浮板和固定板设置成中空结构。

通过采用上述技术方案，中空结构的浮板和固定板使水上光伏发电结构具有更轻的质量，更利于光伏矩阵整体浮在水面上。

本实用新型进一步设置为：将光伏阵列中某些成列的浮板加宽至1~2米。

通过采用上述技术方案，将光伏阵列中某些成列的浮板加宽至1~2米容许人行走的宽度，便于工作人员在上面行走检查光伏矩阵的工作情况。

本实用新型进一步设置为：加宽的浮板远离水面的上表面设置整面的防滑凸块。

通过采用上述技术方案，当工作人员走在加宽的浮板上检查工作状况时，防滑凸块可以增加浮板表面的粗糙度，防止人在行走时滑倒。

综上所述，本实用新型具有以下技术效果：

1、浮板与固定板之间以及浮板之间通过设置互相插接密封配合的线管和圆孔，解决了电线防水的问题；

2、通过连接孔和连接栓的连接结构，解决了光伏矩阵浮板和固定板之间相互移动的问题；

3、通过加宽浮板列，方便了工作人员检查光伏矩阵的工作状态。

附图说明

图1是本实用新型的三维结构图；

图2是突出显示穿孔的三维结构图；

图3是浮板的三维结构图；

图4是固定板的三维结构图；

图5是光伏板的三维结构图。

图中，1、光伏板；11、固定件；12、固定孔；2、浮板；21、第一浮板；22、第二浮板；221、线管；2211、凸圈；222、线孔；211、连接孔；212、连接栓；213、通孔；23、防滑凸块；3、固定板；31、固定高台；32、卡槽；33、穿孔；34、穿线孔。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型介绍了一种水上光伏发电结构，包括光伏板1、浮板2和固定板3，浮板2包括多个，多个浮板2呈多排平行设置，每排的浮板2首尾相接，固定板3位于两排浮板2之间，浮板2和固定板3之间以可拆卸的方式连接，光伏板1固定在固定板3上。浮板2和固定板3以可拆卸的方式连接，方便了水上光伏发电结构的整体拆卸，浮板2和固定板3是利用轻质漂浮材料制成，这样利用浮板2和固定板3的浮力能够轻松保证光伏板1在水面上的稳定性，实现整个光伏发电结构在水面上漂浮，实现稳定发电的效果。

如图2所示，浮板2包括第一浮板21和第二浮板22，第一浮板21只与浮板2相连，第二浮板22还与固定板3相连；如图3所示，浮板2包括线管221和线孔222，第一浮板21上开设线管221和线孔222，线孔222位于第一浮板21与其他浮板2相连接的一个侧面的中间位置，线管221一体连接在和线孔222相对面的中间位置；如图1所示，第二浮板22是在第一浮板21的基础之上额外开设有线孔222，第二浮板22上额外的线孔222开设在第二浮板22与固定板3连接的侧面上；如图4所示，固定板3上表面开设穿线孔34，且在与第二浮板22接触的两个侧表面中间位置开设线管221。在上述结构中，线管221的外周面上向外凸出设置有凸圈2211，线孔222的内周面上开设有与凸圈2211相适配的环槽，安装水上光伏发电结构时，将第二浮板22上的线孔222与固定板3侧面上的线管221相互连接，凸圈2211与环槽相互卡接形成避水的结构。穿线时，将光伏板1上的电线通过固定板3表面的穿线孔34引到固定板3内部，再将电线从固定板3上的线管221引入第二浮板22内，最后所有的光伏板1的电线全部顺着浮板2之间的线管221进行梳理，这样电线就能够放在浮板2和固定板3内部从而连接到需要的位置，电线在穿过浮板2和固定板3时不会悬空在水面上与水接触，并且水不会从线管221与线孔222之间的连接处渗水，有效防止电线与水接触发生漏电事故。

如图3所示，浮板2在远离水面的四个角的位置设有连接孔211或连接栓212。当浮板2之间互相连接时，一个浮板2的连接栓212插入相邻浮板2的连接孔211内，这样浮板2之间就能够呈一排首尾连接，再在相邻的两排浮板2之间连接固定板3就形成了光伏矩阵，优化了现有的光伏矩阵单元用铁链或绳子连接的方式，使浮板2之间不会发生相对移动，提升了浮板2之间连接的稳定性，降低了光伏板1因浮板2和固定板3发生晃动从固定板3上滑落的可能性。

如图4所示，固定板3在靠近水面的四个角的位置设有连接孔211。将固定板3平放在水面上，用同样的方法将固定板3上的连接孔211与浮板2的连接栓212互相扣接，减少了浮板2和固定板3之间的相对移动，使固定板3和浮板2的连接更具稳定性。

如图3所示，连接栓212中间开设通孔213，在光伏阵列边缘位置的浮板2上的通孔213内插入活动钢管。工作时，连接成矩阵的光伏阵列在遇到风浪时会整体在水面上晃动，在伏矩阵边缘浮板2上开设通孔213，将活动钢管插入，活动钢管另一端向下插入水底可以将整个光伏矩阵固定在水中，尽量避免了光伏阵列可能会发生撞击损坏或搁浅的可能性。

如图1所示，固定板3平行于浮板2的两个侧面高度不一使固定板3上表面倾斜于水面。水上光伏发电结构工作时，由于固定板3上表面倾斜于水面，起到了既不影响光伏板接受阳光照射的面积，又节省了光伏矩阵占用水面的整体面积。

如图4所示，固定板3顶面的上端和下端各设置一个平行于浮板2的固定高台31。工作时，将光伏板1嵌在固定高台31内，固定高台31卡住光伏板1起到预固定的作用，便于之后固定光伏板1。

如图4和图5所示，在固定板3上表面靠近上端固定高台31的位置开设有卡槽32，固定板3靠近卡槽32的侧面开设有垂直于卡槽32的穿孔33，在光伏板1背面与卡槽32相对应的位置安置一个垂直向下的固定件11，在固定件11对应穿孔33的位置上开设固定孔12。固定光伏板1时，将光伏板1背面的固定件11插入卡槽32，用螺栓穿过穿孔33和固定孔12将固定件11与固定板3固定，可以更加稳定地将光伏板1固定在固定板3上，避免光伏板1从固定板3上滑落。

如图1所示，浮板2和固定板3设置成中空结构。中空结构的浮板2和固定板3使水上光伏发电结构具有更轻的质量，更利于光伏矩阵整体浮在水面上。

可以将光伏阵列中某些成列的浮板2加宽至1~2米容许人行走的宽度，便于工作人员在上面行走检查光伏矩阵的工作情况。

如图3所示，加宽的浮板2远离水面的上表面设置整面的防滑凸块23。当工作人员走在加宽的浮板2上检查工作状况时，防滑凸块23可以增加浮板2表面的粗糙度，防止人在行走时滑倒。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

设计图

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