【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上光伏发电，特别涉及一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构。
技术介绍
1、水电和陆上风电、光伏发电经过多年的开发实践，技术已比较成熟。海上风电开发经十余年的技术迭代升级，已初步具备平价上网的技术水平。海上漂浮式光伏可开发潜力巨大，装机容量有望超过海上风电，但是由于海上漂浮式光伏受风、浪、流等复杂环境荷载作用，工作环境复杂，施工建造和运行服役安全风险大、成本高，亟需研发低成本、高性能的海上光伏漂浮平台。
2、如公开号为cn110450917a公开了一种漂浮式海上光伏发电平台，包括平台框架，潜水浮筒，水面浮筒，悬挂架，支撑浮子，光伏板框架，光伏板，桩基础和张力腿，所述平台框架包括位于水面以上的上层框架和位于水面以下的下层框架，上层框架和下层框架之间通过立柱连接，所述潜水浮筒固定连接在所述下层框架上，所述水面浮筒固定连接在所述立柱的顶部；所述支撑浮子沿所述平台框架的纵向布置；所述悬挂架布置在支撑浮子的顶面上和上层框架的纵向边框上，所述光伏板框架沿平台框架的横向布置，其两端分别通过弹簧连接在悬挂架上，本专利技术在具备经济可行性与施工便利性的前提下，提高平台抵抗风、浪、流荷载的能力，以实现水上漂浮式光伏发电平台在海洋开放水域的应用。
3、基于上述方案，水上漂浮式光伏发电平台虽然能实现在海洋开放水域的应用，但是不能根据风浪的大小对潜水浮筒进行调节以适应不同情况下的风浪环境，在风浪来袭时，由于浪花的起伏程度不同，此时颠簸过大易发生侧翻，稳定性难以保持。
4、因此，通过一种适用于海上漂浮
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，包括hdpe浮力环组件、索膜组件、连接组件、缓冲组件、防护组件、清洗装置组件和光伏板，所述索膜组件设置于hdpe浮力环组件的上方，所述连接组件设置于hdpe浮力环组件的边角处，所述缓冲组件设置于hdpe浮力环组件的一侧，所述防护组件和清洗装置组件均设置于hdpe浮力环组件的下方，所述光伏板设置于索膜组件的表面。
3、所述缓冲组件包括固定架，所述固定架的下端固定设置有防浪柱，所述防浪柱的下端固定设置有弹性抗震架，所述弹性抗震架的下端固定设置有缓冲座，所述缓冲座的下端固定设置有浮筒。
4、所述防护组件包括防护架,所述防护架的表面固定设置有分流板，所述分流板的一端通过转轴活动设置有调节板，所述调节板的表面固定设置有弹簧，所述弹簧的一端固定设置有限位架。
5、优选的，所述防浪柱的表面开设有多个通水孔，所述弹性抗震架与缓冲座相连接的位置设置有防撞橡胶，所述缓冲座的一端设置有弹力绳，所述弹力绳设置于缓冲座与固定架之间。
6、优选的，所述浮筒的内部固定设置有气缸，所述气缸的一端固定设置有活塞杆，所述活塞杆的一端固定设置有密封板，所述浮筒的下端固定设置有管道，所述管道的下端固定设置有开关阀。
7、优选的，所述分流板的表面开设有多个分流孔，所述调节板活动设置于相邻两个分流板之间，所述相邻两个分流板通过限位架固定连接，且弹簧固定设置于调节板与限位架之间。
8、优选的，所述hdpe浮力环组件包括主浮管，所述主浮管的上方固定设置有连接支架，所述连接支架的上方固定设置有扶手管，所述连接支架的表面固定设置有挡板。
9、优选的，所述索膜组件包括薄膜，所述薄膜的表面固定设置有钢索，所述薄膜的一端固定设置有绳索，所述钢索设置于薄膜的对角线和边界处，所述薄膜通过绳索与主浮管固定连接。
10、优选的，所述连接组件包括铰接座，所述铰接座设置于hdpe浮力环组件的边角处，所述铰接座的一端活动铰接有安装座，所述安装座的一端活动设置有锚链，所述锚链的一端活动设置有卸扣，所述安装座的表面与锚链相连接的位置开设有安装孔。
11、优选的，所述清洗装置组件包括越浪水收集箱和雨水收集箱，所述越浪水收集箱和雨水收集箱的上方设置有排水管，所述排水管的一端固定设置有舱底泵，所述舱底泵固定设置于薄膜的下方。
12、优选的，所述排水管的表面设置有分流阀，所述雨水收集箱的一端固定设置有抽水泵，所述抽水泵的一端固定设置有冲水管，所述冲水管活动贯穿并延伸至薄膜的外部。
13、本专利技术的技术效果和优点：
14、1、本专利技术通过设置hdpe浮力环组件，其采用内外两根主浮管，方向上刚度较大，以保持浮岛的整体形状，在竖直方向上刚度较小，以保证浮岛可随波浪自由变形，通过设置薄膜和钢索相互配合，钢索设置于薄膜的对角线和边界处形成六边形索网，从而将薄膜平均划分为六个三角形区域，对薄膜的受力起到有效的辅助支撑作用，保证浮岛整体的协调受力，增强其稳定性，其中薄膜可采用纤维织物膜材pvc膜，具有良好的稳定性和抗拉性以及稳定的抗腐蚀、抗紫外线的侵蚀能力，通过hdpe浮力环组件和索膜组件形成六边形浮岛结构，由于浮岛结构为柔性结构，可以随波浪荷载自由地变形，从而可以更好地抵抗海浪作用下的不利工况，通过设置清洗装置组件能够有效地排出越浪水和雨水，并使用雨水定期清洗光伏板表面的盐结晶，保障光伏板的正常运行。
15、2、本专利技术通过设置铰接座、安装座和锚链，释放了六边形浮岛结构间的自由度，降低连接应力，在保证较好的结构整体性的同时使结构具备更强的抵御环境荷载的能力，且通过设置连接组件可以将多个浮岛采用灵活组合拼接的方式进行可模块化建造、拖运和安装，适用于任意大小的用海面积和任意装机容量的水上光伏项目。
16、3、本专利技术通过设置防护组件对hdpe浮力环组件和索膜组件起到有效的防护作用，通过分流板和调节板相互配合来减少海浪的撞击力度，并利用海浪的撞击力来实现减浪的目的，能够进一步保证整个浮岛铰接漂浮系统在海上漂浮时的平稳性，通过调节缓冲组件以提高整体稳定性，通过气缸带动活塞杆以及密封板在浮筒的内部运动，从而调节浮筒内部的储水空间，从而对浮筒的重量进行调节以改变浮筒的吃水深度，减轻整个浮岛结构对水下部分的压力，避免浮岛因海浪等载荷作用出现大幅度摆动，增强浮岛整体的稳定性，从而使光伏板的正常工作。
17、4、本专利技术通过缓冲组件和防护组件相互配合，提高使用时的稳定性，当海浪越大时，则调节板受到的撞击力越大，则弹簧的形变量越大，可以根据弹簧的形变量可以检测出海浪的大小，当弹簧的形变量超出预设值时，则可以根据弹簧的形变量调节气缸的伸出长度，从而调节浮筒的重量，使浮筒分散整个浮岛结构的重量，并提供良好的稳定性和抗风浪能力，从而避免因海浪使浮岛发生倾斜、翻转或失去平衡，通过对浮岛结构加强重心，从而降低其起伏程度，保证浮岛结构受力协调，提高使用时的稳定性，进而保障光伏板的正常工作。
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1.一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：包括HDPE浮力环组件(1)、索膜组件(2)、连接组件(3)、缓冲组件(4)、防护组件(5)、清洗装置组件(6)和光伏板(7)，所述索膜组件(2)设置于HDPE浮力环组件(1)的上方，所述连接组件(3)设置于HDPE浮力环组件(1)的边角处，所述缓冲组件(4)设置于HDPE浮力环组件(1)的一侧，所述防护组件(5)和清洗装置组件(6)均设置于HDPE浮力环组件(1)的下方，所述光伏板(7)设置于索膜组件(2)的表面；
2.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述防浪柱(402)的表面开设有多个通水孔，所述弹性抗震架(403)与缓冲座(404)相连接的位置设置有防撞橡胶，所述缓冲座(404)的一端设置有弹力绳(405)，所述弹力绳(405)设置于缓冲座(404)与固定架(401)之间。
3.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述浮筒(406)的内部固定设置有气缸(409)，所述气缸(409)的一端固定设置有活塞杆(41
4.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述分流板(502)的表面开设有多个分流孔，所述调节板(503)活动设置于相邻两个分流板(502)之间，所述相邻两个分流板(502)通过限位架(505)固定连接，且弹簧(504)固定设置于调节板(503)与限位架(505)之间。
5.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述HDPE浮力环组件(1)包括主浮管(101)，所述主浮管(101)的上方固定设置有连接支架(102)，所述连接支架(102)的上方固定设置有扶手管(103)，所述连接支架(102)的表面固定设置有挡板(104)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述索膜组件(2)包括薄膜(201)，所述薄膜(201)的表面固定设置有钢索(202)，所述薄膜(201)的一端固定设置有绳索(203)，所述钢索(202)设置于薄膜(201)的对角线和边界处，所述薄膜(201)通过绳索(203)与主浮管(101)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述连接组件(3)包括铰接座(301)，所述铰接座(301)设置于HDPE浮力环组件(1)的边角处，所述铰接座(301)的一端活动铰接有安装座(302)，所述安装座(302)的一端活动设置有锚链(303)，所述锚链(303)的一端活动设置有卸扣(304)，所述安装座(302)的表面与锚链(303)相连接的位置开设有安装孔。
8.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述清洗装置组件(6)包括越浪水收集箱(602)和雨水收集箱(603)，所述越浪水收集箱(602)和雨水收集箱(603)的上方设置有排水管(604)，所述排水管(604)的一端固定设置有舱底泵(601)，所述舱底泵(601)固定设置于薄膜(201)的下方。
9.根据权利要求8所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述排水管(604)的表面设置有分流阀(605)，所述雨水收集箱(603)的一端固定设置有抽水泵(607)，所述抽水泵(607)的一端固定设置有冲水管(606)，所述冲水管(606)活动贯穿并延伸至薄膜(201)的外部。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：包括hdpe浮力环组件(1)、索膜组件(2)、连接组件(3)、缓冲组件(4)、防护组件(5)、清洗装置组件(6)和光伏板(7)，所述索膜组件(2)设置于hdpe浮力环组件(1)的上方，所述连接组件(3)设置于hdpe浮力环组件(1)的边角处，所述缓冲组件(4)设置于hdpe浮力环组件(1)的一侧，所述防护组件(5)和清洗装置组件(6)均设置于hdpe浮力环组件(1)的下方，所述光伏板(7)设置于索膜组件(2)的表面；
2.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述防浪柱(402)的表面开设有多个通水孔，所述弹性抗震架(403)与缓冲座(404)相连接的位置设置有防撞橡胶，所述缓冲座(404)的一端设置有弹力绳(405)，所述弹力绳(405)设置于缓冲座(404)与固定架(401)之间。
3.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述浮筒(406)的内部固定设置有气缸(409)，所述气缸(409)的一端固定设置有活塞杆(410)，所述活塞杆(410)的一端固定设置有密封板(411)，所述浮筒(406)的下端固定设置有管道(407)，所述管道(407)的下端固定设置有开关阀(408)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述分流板(502)的表面开设有多个分流孔，所述调节板(503)活动设置于相邻两个分流板(502)之间，所述相邻两个分流板(502)通过限位架(505)固定连接，且弹簧(504)固定设置于调节板(503)与限位架(505)之间。
5.根据权利要求1所述的一种适用于海上漂浮式光伏系统的浮式平台结构，其特征在于：所述hdpe浮力环组件(1)包括主浮管(...
【专利技术属性】
技术研发人员：练继建，刘润，刘红波，高喜峰，姚烨，王孝群，闫祥宇，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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