一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统
本发明涉及海上光伏，具体是一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统。
背景技术：
1、随着社会经济的快速发展，传统石油能源的大量使用带来的能源枯竭、环境污染问题越发不容忽视，在这背景下，寻找一种可靠的绿色清洁资源成为人类社会至关重要的头等大事之一，光伏发电就是一种新兴清洁能源，它根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转换为电能，光伏发电系统主要由光伏组件、控制器、逆变器及其他配件组成，光伏发电设备极其精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。
2、近些年，由于陆地土地开发利用完善，陆地光伏用地紧张；而我国海域面积宽广，海上光伏的可开发空间可观，另一方面，海上日照充足且无遮挡，太阳能资源丰富，有利于光伏能源开发，同时，我国海上光伏开发区靠近东部经济发达地区、人口密集区域，利于海上光伏能源的储存、运输、使用，综上，我国光伏下海成为大势所趋。
3、光伏下海不得不考虑海上复杂环境对光伏发电装置的影响，这些影响主要来自海上风浪流荷载对光伏装置的冲击破坏作用，由此，在海上大面积布设浮式光伏电站首要解决的问题就是提升浮式光伏的安全性和稳定性，而浮式防波堤是在沿海地区建造的永久性结构，运用浮体对波浪的反射和耗散达到消波效果，因其框架构造简单，造价低，减波性能优越，被广泛应用于工程，目前浮式防波堤大多都只发挥了其消波功能，并没有与光伏板相结合的消波系统，结合以上两点，设计一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，包括光伏板体、消波板、消波浮体机构和锚系机构，所述光伏板体的下侧壁固定连接有用于对光伏板体进行抗海浪冲击的保护支架机构，所述消波板的上侧壁固定连接有安装基架，所述保护支架机构固定于安装基架上，所述消波板的下侧壁固定连接有用于对消波浮体机构进行固定的夹持机构，所述锚系机构安装于消波浮体机构上；
4、所述消波浮体机构包括防波堤骨架，所述防波堤骨架的内侧壁固定连接有呈圆筒形结构设置的养殖网筒，所述养殖网筒中填充有橡胶实心球，所述锚系机构安装于防波堤骨架上，所述防波堤骨架上设有连接器。
5、作为本发明再进一步的方案：其中，所述保护支架机构包括与安装基架固定连接的底板，所述底板的上侧固定连接有圆壳，所述圆壳中固定连接有支杆，所述支杆上滑动连接有两个对称设置的滑套，所述滑套与圆壳的内壁之间固定连接有第一缓冲弹簧，两个所述滑套的上侧均铰接连接有摆杆，所述圆壳的上侧开设有两个第一开口，所述圆壳的上端铰接连接有空心柱，所述空心柱的上端插设并滑动连接有滑杆，所述空心柱的内底壁与滑杆之间固定连接有液压杆和第二缓冲弹簧，所述空心柱的两侧均开设有第二开口，所述摆杆分别穿过第一开口、第二开口并与滑杆的下端铰接连接，所述滑杆的上端与光伏板体固定连接。
6、作为本发明再进一步的方案：其中，所述夹持机构包括固定在消波板下侧的固定条壳，所述固定条壳呈丰字形结构，所述固定条壳的一端插设并转动连接有手轮杆，所述手轮杆的一端贯穿至固定条壳中并固定连接有转杆，所述转杆上固定连接有三个第一斜齿轮，所述固定条壳的两侧内壁均转动连接有三个丝杆，三组所述丝杆相近的一端均固定连接有与三个第一斜齿轮啮合连接的第二斜齿轮，所述丝杆上螺纹连接有螺纹块，所述螺纹块的下侧固定连接有夹板，所述夹板与防波堤骨架抵紧设置，所述夹板的一侧固定连接有卡杆，所述防波堤骨架的侧壁开设有与卡杆对应设置的卡槽。
7、作为本发明再进一步的方案：其中，所述固定条壳的一端固定连接有防碰环，所述手轮杆位于防碰环中。
8、作为本发明再进一步的方案：其中，所述防波堤骨架由两个矩形框架采用呈十字形结构分布的方式焊接固定而成。
9、作为本发明再进一步的方案：其中，所述消波板的侧壁开设有均匀分布的通水孔。
10、作为本发明再进一步的方案：其中，所述连接器分为圆环和勾扣，所述防波堤骨架的左右两侧各有两个连接器，所述防波堤骨架的前后两侧各有一个连接器，所述消波浮体机构之间可以通过连接器连接形成光伏发电矩阵。
11、作为本发明再进一步的方案：其中，所述锚系机构包括与防波堤骨架固定连接的锚绳，所述锚绳的下端固定连接有锚系块，所述防波堤骨架的两侧均固定连接有两个锚系机构。
12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13、1、该一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，通过设置光伏板体、消波板、消波浮体机构，将浮式光伏与浮式防波堤消波装置相结合，实现光伏板稳定地在海上复杂风浪流载荷环境下生产工作，可通过更改橡胶实心球的直径和填充率来满足不同海况的消浪要求，结构简单，消浪效果好，制作成本低，通过连接器将多个集成系统连接在一起形成浮体阵列，极其有效地避免了浮体与浮体之间的碰撞、干扰等问题，适合批量化生产，易于安装与维护，易于形成大规模浮式光伏电站。
14、2、该一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，通过设置保护支架机构，当光伏板体受到海浪冲击时，可推动滑杆在空心柱中下移，此时，液压杆和第二缓冲弹簧受到挤压收缩产生弹力，同时，滑杆位移可推动两个摆杆产生摆动，进而推动两个滑套在支杆上往相远的方式位移，此时，两个第一缓冲弹簧受到挤压也产生弹力，利用液压杆、第二缓冲弹簧和第一缓冲弹簧的弹力作用反弹，可将光伏板体受到的海浪冲击力进行缓冲削弱，从而提高对光伏板体的保护性，延长光伏板体的使用寿命。
15、3、该一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，通过设置夹持机构，将消波板置于消波浮体机构上方，转动手轮杆，带动转杆转动，由于三个第一斜齿轮分别与三组第二斜齿轮啮合，进而带动三组丝杆同时转动，此时，螺纹块强制位移，进而带动夹板上的卡杆插入卡槽中，进而实现对消波浮体机构的安装固定，固定牢靠，安装拆卸方便，便于后续检修。
技术特征：
1.一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，包括光伏板体(1)、消波板(2)、消波浮体机构和锚系机构，其特征在于，所述光伏板体(1)的下侧壁固定连接有用于对光伏板体(1)进行抗海浪冲击的保护支架机构，所述消波板(2)的上侧壁固定连接有安装基架(3)，所述保护支架机构固定于安装基架(3)上，所述消波板(2)的下侧壁固定连接有用于对消波浮体机构进行固定的夹持机构，所述锚系机构安装于消波浮体机构上；
2.根据权利要求1所述的一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，其特征在于，所述保护支架机构包括与安装基架(3)固定连接的底板(8)，所述底板(8)的上侧固定连接有圆壳(9)，所述圆壳(9)中固定连接有支杆(10)，所述支杆(10)上滑动连接有两个对称设置的滑套(11)，所述滑套(11)与圆壳(9)的内壁之间固定连接有第一缓冲弹簧(12)，两个所述滑套(11)的上侧均铰接连接有摆杆(13)，所述圆壳(9)的上侧开设有两个第一开口(14)，所述圆壳(9)的上端铰接连接有空心柱(15)，所述空心柱(15)的上端插设并滑动连接有滑杆(16)，所述空心柱(15)的内底壁与滑杆(16)之间固定连接有液压杆(17)和第二缓冲弹簧(18)，所述空心柱(15)的两侧均开设有第二开口(19)，所述摆杆(13)分别穿过第一开口(14)、第二开口(19)并与滑杆(16)的下端铰接连接，所述滑杆(16)的上端与光伏板体(1)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，其特征在于，所述夹持机构包括固定在消波板(2)下侧的固定条壳(20)，所述固定条壳(20)呈丰字形结构，所述固定条壳(20)的一端插设并转动连接有手轮杆(21)，所述手轮杆(21)的一端贯穿至固定条壳(20)中并固定连接有转杆(22)，所述转杆(22)上固定连接有三个第一斜齿轮(23)，所述固定条壳(20)的两侧内壁均转动连接有三个丝杆(24)，三组所述丝杆(24)相近的一端均固定连接有与三个第一斜齿轮(23)啮合连接的第二斜齿轮(25)，所述丝杆(24)上螺纹连接有螺纹块(26)，所述螺纹块(26)的下侧固定连接有夹板(27)，所述夹板(27)与防波堤骨架(4)抵紧设置，所述夹板(27)的一侧固定连接有卡杆(28)，所述防波堤骨架(4)的侧壁开设有与卡杆(28)对应设置的卡槽(29)。
4.根据权利要求3所述的一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，其特征在于，所述固定条壳(20)的一端固定连接有防碰环(30)，所述手轮杆(21)位于防碰环(30)中。
5.根据权利要求1所述的一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，其特征在于，所述防波堤骨架(4)由两个矩形框架采用呈十字形结构分布的方式焊接固定而成。
6.根据权利要求1所述的一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，其特征在于，所述消波板(2)的侧壁开设有均匀分布的通水孔(31)。
7.根据权利要求1所述的一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，其特征在于，所述连接器(7)分为圆环和勾扣，所述防波堤骨架(4)的左右两侧各有两个连接器(7)，所述防波堤骨架(4)的前后两侧各有一个连接器(7)，所述消波浮体机构之间可以通过连接器(7)连接形成光伏发电矩阵。
8.根据权利要求1所述的一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，其特征在于，所述锚系机构包括与防波堤骨架(4)固定连接的锚绳(32)，所述锚绳(32)的下端固定连接有锚系块(33)，所述防波堤骨架(4)的两侧均固定连接有两个锚系机构。
技术总结
本发明公开了一种结合光伏发电模块的浮式防波堤集成系统，属于海上光伏技术领域，包括光伏板体、消波板、消波浮体机构和锚系机构，所述光伏板体的下侧壁固定连接有用于对光伏板体进行抗海浪冲击的保护支架机构，所述消波板的上侧壁固定连接有安装基架，所述保护支架机构固定于安装基架上，所述消波板的下侧壁固定连接有用于对消波浮体机构进行固定的夹持机构。本发明中，通过设置光伏板体、消波板、消波浮体机构，实现光伏板稳定地在海上复杂风浪流载荷环境下生产工作，且消浪效果好，通过连接器将多个集成系统连接在一起形成浮体阵列，极其有效地避免了浮体与浮体之间的碰撞、干扰等问题，易于形成大规模浮式光伏电站。
技术研发人员：罗敏,苏秀嘉,赵西增
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23