1.本实用新型属于光伏发电技术领域，具体涉及一种水上光伏发电系统用浮体和漂浮支撑系统。


背景技术：

2.目前漂浮式水上光伏发电系统中，具有支撑作用，使光伏发电系统整体漂浮于水面之上的浮体种类有金属类浮筒，混凝土浮筒，玻璃钢浮筒，hdpe（高密度聚乙烯）浮体等，其中hdpe浮体8国内外应用广泛。
3.目前常规设计的浮体及系统主要有以下问题：
[0004] 1）浮体及由其构成的支撑系统成本高，难以适应国内外光伏发电向平价和竞价机制发展的需求。
[0005]
2）广泛使用的hdpe浮体工厂投资成本高，在市场竞争下生存困难，在光伏发电领域难以维续，客户在浮体选择上面临枯竭边缘。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的是提供一种水上光伏发电系统用浮体，克服现有技术中存在的上述技术问题。
[0007]
本实用新型的另一个目的在于提供一种水上光伏发电漂浮支撑系统，克服现有技术中存在的造价较高问题。
[0008]
为此，本实用新型提供的技术方案如下：
[0009]
水上光伏发电系统用浮体，包括发泡材料，所述发泡材料从内至外依次包覆有界面胶结剂和阻水层。
[0010]
该浮体为长方体，该长方体由上部分和下部分组成，所述上部分和下部分通过齿槽结合，所述上部分采用的发泡材料密度大于下部分，所述上部分开有连接预留孔一和预留连接孔二，所述连接预留孔一和连接预留连接孔二轴向垂直。
[0011]
该浮体为圆柱体。
[0012]
所述发泡材料为阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料，所述阻水层为聚脲弹性涂料。
[0013]
水上光伏发电漂浮支撑系统，包括多个水上光伏发电系统用浮体，浮体与水上光伏发电系统的光伏组件通过连接件连接。
[0014]
所述浮体为长方体，所述浮体上部分开有连接预留孔一和连接预留孔二，所述连接预留孔一水平设置，所述连接预留孔一内穿有套管一，多个浮体通过连接型钢一与套管一通过连接件形成水平向漂浮组串，所述水平向漂浮组串为多个，所述连接预留孔二至少为两个，分别设于浮体两侧边，所述连接预留孔二内插有套管二；
[0015]
所述连接件为立柱，所述立柱包括前立柱和后立柱，所述前立柱和后立柱的下端分别与一根套管二连接，所述前立柱和后立柱的上端分别与光伏组件两侧固连，所述套管
二的上下端均设有限位卡箍。
[0016]
所述浮体为圆柱体，所述浮体水平放置，多个所述浮体通过连接件形成水平向漂浮组串，所述水平向漂浮组串为多个；
[0017]
所述连接件包括前抱箍、后抱箍和连接型钢二，所述浮体一端通过前抱箍与光伏组件一侧连接，所述光伏组件另一侧通过后抱箍、型材与浮体另一端固连，所述水平向漂浮组串的相邻两个浮体之间通过连接型钢二和螺栓固定在前抱箍和后抱箍上。
[0018]
相邻两个所述光伏组件之间设有走道，所述走道包括边梁和设于两个边梁之间的走道铺板，所述边梁固定于连接型钢一或连接型钢二上。
[0019]
所述套管一、套管二、连接型钢一为铝合金矩管、玄武岩纤维增强矩管或镀铝镁锌冷弯型材。
[0020]
本实用新型的有益效果是：
[0021]
本实用新型提供的这种水上光伏发电系统用浮体，由发泡材料、界面粘结剂和阻水层构成。发泡材料采用阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料，质量轻，热导率小，提供浮力巨大，作为提供浮体浮力的载体；阻水层采用聚脲弹性体喷涂或类似性能更优材料，涂层连续，无接缝，抗水渗透性很好，粘着力好，耐候性好，耐盐雾，耐老化，抗磨损，硬度可调。包覆后可显著降低浮体的吸水率，提高浮体的抗冲击强度。发泡材料与阻水层间采用界面胶结剂处理，可封闭表面空隙，提高内外层材料之间的粘结力和感观质量。
[0022]
本实用新型提供的这种水上光伏发电系统用浮体，具有整体为“实心结构
”ꢀ
，加工灵活方便，制造成本低的优点。浮体及其漂浮支撑系统取材方便，聚苯乙烯等发泡材料广泛应用于各行各业，基本可以实现就地采购。采用的阻水层材料技术成熟，采购便利。上述原材料目前均有相应国家标准，质量可靠。
[0023]
漂浮支撑系统的浮体间连接采用各类常规防水耐候型材，兼有连接和走道功能，一材多用，安装简单。造价低于目前市场主流产品，有助于推动国内外水上光伏发电电站的建设，在国内外光伏发电站工程领域具有较大的经济性和实用性，具有广阔的应用前景。
[0024]
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
[0025]
图1是本实用新型浮体的第一种实施方式结构示意图；
[0026]
图2是本实用新型浮体的第二种实施方式结构示意图；
[0027]
图3是本实用新型漂浮支撑系统的第一种实施方式主视图；
[0028]
图4是本实用新型漂浮支撑系统的第一种实施方式侧视图；
[0029]
图5是本实用新型漂浮支撑系统的第二种实施方式主视图；
[0030]
图6是本实用新型漂浮支撑系统的第二种实施方式左视图；
[0031]
图7是本实用新型漂浮支撑系统的第二种实施方式右视图。
[0032]
图中：1、阻水层；2、界面胶结剂；3、高密度发泡材料；4、低密度发泡材料；5、连接型钢一；6、边梁；7、走道铺板；8、浮体；9、限位卡箍；10、套管一；11、前立柱；12、后立柱；13、光伏组件；14、套管二；15、前抱箍；16、后抱箍；17、型材；18、连接型钢二；19、齿槽。
具体实施方式
[0033]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0034]
现参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0035]
除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0036]
实施例1：
[0037]
本实施例提供了一种水上光伏发电系统用浮体，包括发泡材料，所述发泡材料从内至外依次包覆有界面胶结剂2和阻水层1。
[0038]
本实施例提供的这种水上光伏发电系统用浮体，由发泡材料、界面粘结剂和阻水层1构成，整体为“实心结构”，加工灵活方便。其中，发泡材料耐压，质量轻，提供浮力大；发泡材料表面采用界面胶结剂2处理，以封闭表面空隙，提高内外层材料之间的粘结力和感观质量；发泡材料外包覆阻水层1，降低浮体8的吸水率，提高浮体8的抗冲击强度。
[0039]
实施例2：
[0040]
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种水上光伏发电系统用浮体，该浮体8为长方体，该长方体由上部分和下部分组成，所述上部分和下部分通过齿槽19结合，所述上部分采用的发泡材料密度大于下部分，所述上部分开有连接预留孔一和连接预留孔二，所述连接预留孔一和连接预留连接孔二轴向垂直。
[0041]
如图1所示，上部分采用密度为25~40kg/m3的高密度发泡材料3，下部分采用密度为18~20kg/m3的低密度发泡材料4，二者之间通过齿槽19粘结形成整体芯材，采用不同密度组合可降低成本，根据耐压和吸水率的要求选择不同密度等级。
[0042]
连接预留孔一水平设置，用于插入套管后与其他浮体8连接，连接预留孔二竖直设置，用于与光伏组件13连接。
[0043]
实施例3：
[0044]
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种水上光伏发电系统用浮体，该浮体8为圆柱体。
[0045]
如图2所示，该圆柱体浮体8为一个整体，圆柱体表面采用界面胶结剂2处理，最外层包覆阻水层1。
[0046]
实施例4：
[0047]
在实施例1或2或3的基础上，本实施例提供了一种水上光伏发电系统用浮体，所述发泡材料为阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料，所述阻水层1为聚脲弹性涂料。
[0048]
阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料质量轻，热导率小，提供浮力巨大，作为提供浮体8浮力的载体。性能应符合国标《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》gb/t 1080.1
‑
2002、《绝热用挤塑
聚苯乙烯泡沫塑料(xps)》gb/t10801.2
‑
2002、《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》gb 50404
‑
2017要求。上述发泡材料广泛应用于各行各业，采购方便，成本低。
[0049]
阻水层1采用聚脲弹性体喷涂或类似性能更优材料，包覆在发泡材料外表面，厚度1.5~3mm。包覆层聚脲弹性涂料固化快，涂层连续，无接缝，抗水渗透性很好，粘着力好，耐候性好，耐盐雾，耐老化，抗磨损，硬度可调。包覆后可显著降低浮体8的吸水率，提高浮体8的抗冲击强度。阻水层1性能应符合或优于国标《喷涂聚脲防水涂料》gb/t23446
‑
2009要求。
[0050]
实施例5：
[0051]
本实施例提供了一种水上光伏发电漂浮支撑系统，包括多个水上光伏发电系统用浮体，浮体8与水上光伏发电系统的光伏组件13通过连接件连接。
[0052]
本实用新型通过将多个浮体8相互通过连接件形成水平向漂浮组串，对光伏发电的光伏组件13等进行支撑和水面漂浮，有助于推动国内外水上光伏发电电站的建设，在国内外光伏发电站工程领域具有较大的经济性和实用性，具有广阔的应用前景。
[0053]
实施例6：
[0054]
在实施例5的基础上，本实施例提供了一种水上光伏发电漂浮支撑系统，所述浮体8为长方体，所述浮体8上部分开有连接预留孔一和连接预留孔二，所述连接预留孔一水平设置，所述连接预留孔一内穿有套管一10，多个浮体8通过连接型钢一5与套管一10通过连接件形成水平向漂浮组串，所述水平向漂浮组串为多个，所述连接预留孔二至少为两个，分别设于浮体8两侧边，所述连接预留孔二内插有套管二14；
[0055]
所述连接件为立柱，所述立柱包括前立柱11和后立柱12，所述前立柱11和后立柱12的下端分别与一根套管二14连接，所述前立柱11和后立柱12的上端分别与光伏组件13两侧固连，所述套管二14的上下端均设有限位卡箍9。
[0056]
本实施例中的浮体8结构见实施例2。上部分采用密度为25~40kg/m3的高密度发泡材料3，下部分采用密度为18~20kg/m3的低密度发泡材料4，如图3、图4所示，高密度发泡材料3的连接预留孔一内穿有套管一10，相邻浮体8的套管一10之间通过连接型钢通过连接件形成水平向漂浮组串。连接预留孔二内的套管二14通过长螺栓和限位卡箍9与前立柱11和后立柱12固定，最后将光伏组件13固定于前立柱11和后立柱12上形成竖向组件固定系统。
[0057]
为了提高发电效率，前立柱11和后立柱12的高度不等，且高度可调，使光伏组件13综合发电量最大。
[0058]
实施例7：
[0059]
在实施例5的基础上，本实施例提供了一种水上光伏发电漂浮支撑系统，如图5所示，所述浮体8为圆柱体，所述浮体8水平放置，多个所述浮体8通过连接件形成水平向漂浮组串，所述水平向漂浮组串为多个；
[0060]
所述连接件包括前抱箍15、后抱箍16和连接型钢二18，所述浮体8一端通过前抱箍15与光伏组件13一侧连接，所述光伏组件13另一侧通过后抱箍16、型材17与浮体8另一端固连，所述水平向漂浮组串的相邻两个浮体8之间通过连接型钢二18用螺栓固定在前抱箍15和后抱箍16上。
[0061]
如图5所示，在竖直方向上，圆柱体浮体8的一端套有前抱箍15（如图6所示），然后通过前抱箍15与光伏组件13连接，圆柱体浮体8的另一端套有后抱箍16，后抱箍16的上端连接有型材17（如图7所示），型材17为y型，型材17上端与光伏组件13连接。水平方向上，相邻
两个圆柱体浮体8通过连接型钢二18用螺栓固定于前抱箍15、后抱箍16上。
[0062]
实施例8：
[0063]
在实施例6或7的基础上，本实施例提供了一种水上光伏发电漂浮支撑系统，
[0064]
相邻两个所述光伏组件13之间设有走道，所述走道包括边梁6和设于两个边梁6之间的走道铺板7，所述边梁6固定于连接型钢一5或连接型钢二18上。
[0065]
如图3所示，边梁6固定在连接型钢一5上，边梁6既作为走道板的支撑，同时形成浮体8另一向的拉结结构。采用套管一10将连接型刚一固定于浮体8之间实现浮体8相互连接；走道可也与光伏组件13支架连接，形成漂浮支撑系统。
[0066]
如图5所示，边梁6固定在连接型钢二18上，边梁6既作为走道板的支撑，同时形成浮体8另一向的拉结结构。浮体8分段，连接处设置连接型钢二18，浮体8通过前抱箍15、后抱箍16与连接型钢二18连接，形成漂浮支撑系统。
[0067]
实施例9：
[0068]
在实施例6或7的基础上，本实施例提供了一种水上光伏发电漂浮支撑系统，
[0069]
所述套管一10、套管二14、连接型钢一5为铝合金矩管、玄武岩纤维增强矩管或镀铝镁锌冷弯型材。如图3、图4所示。
[0070]
如图5、图6、图7所示，前抱箍15、后抱箍16、型材17、连接型钢二18和边梁6等构件可采用铝合金矩管、镀锌铝镁锌冷弯型钢或玄武岩纤维增强矩管。
[0071]
漂浮支撑系统的浮体8间连接采用各类常规防水耐候型材，兼有连接和走道功能，一材多用，安装简单。
[0072]
实施例10：
[0073]
本实施例提供了一种水上光伏发电系统漂浮方法，采用水上光伏发电系统用浮体通过连接件形成水平向漂浮组串，然后将光伏组件13与浮体8连接形成光伏组串，通过水平向漂浮组串实现光伏发电系统在水上的支撑及漂浮。
[0074]
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。