一种海上漂浮式太阳能发电模组、太阳能发电模组阵列的制作方法
1.本实用新型涉及海上光伏技术领域，具体的说，是涉及一种海上漂浮式太阳能发电模组、太阳能发电模组阵列。
背景技术：
2.在“碳达峰，碳中和”的发展背景下，清洁能源技术的大规模应用越发显得重要。作为清洁能源主力军的太阳能发电技术非常成熟，并且在陆地上已经大规模应用。太阳能发电需要占用大量的土地面积，而陆地上的土地资源很宝贵，并且越靠近能源需求地的土地资源越有限，因此发展水上（海上）的漂浮式光伏系统是开发清洁能源的一个趋势。
3.现有的海上漂浮式光伏装置大多仅是采用塑料浮筒作为浮体平台，在该平台上搭建支架和太阳能板，虽然该装置结构简易、安装方便，但是浮体平台的底面为完整的平面，其抗风浪性能较弱，在海况风浪较大情况下，波浪对浮体平台的冲击较大，导致平台晃动剧烈，从而影响其上方的光伏系统装置的运作。
4.以上问题，值得解决。
技术实现要素：
5.为了克服现有技术的问题，本实用新型提供一种海上漂浮式太阳能发电模组及模组阵列。
6.本实用新型技术方案如下所述：
7.一种海上漂浮式太阳能发电模组，包括浮体和设于所述浮体上方的太阳能板，所述浮体包括浮筒和若干连接管，四个所述浮筒围合成矩形框状的主浮体，所述连接管位于主浮体的矩形框内，用于作为辅助浮体；
8.所述连接管包括多根平行设置的上层连接管和多根平行设置的下层连接管，所述上层连接管的两端与左右两侧的所述浮筒插接，所述下层连接管的两端与前后两侧的所述浮筒插接，使得所述上层连接管与所述下层连接管呈十字交叉布置。
9.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述浮筒朝向浮体中心一侧设有插接口，所述插接口为管状结构、并与浮筒一体注塑成型。
10.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，相邻两根所述浮筒的端部通过法兰和螺栓连接。
11.进一步的，所述法兰设于所述浮筒的端部，且所述法兰所在平面与所述浮筒的中心轴呈45
°
。
12.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述下层连接管的直径大于所述上层连接管的直径。
13.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述连接管的材质为纤维增强复合材料。
14.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述浮筒的内部和所述连接管的内部
均填充有泡沫。
15.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述连接管的外表面涂覆有防辐射材料。
16.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，海上漂浮式太阳能发电模组还包括格栅板和防水薄膜，所述格栅板设于所述上层连接管上方，所述防水薄膜铺设于所述格栅板的上表面。
17.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述主浮体的四个角设有系泊孔，所述系泊孔设有锚链，该锚链的末端设有锚体。
18.本实用新型还提供一种太阳能发电模组阵列，包括上述方案所述的海上漂浮式太阳能发电模组，多个所述海上漂浮式太阳能发电模组呈矩阵分布，且相邻两个所述海上漂浮式太阳能发电模组之间柔性连接。
19.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，相邻两个所述海上漂浮式太阳能发电模组的系泊孔通过缆绳或链条连接。
20.根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于：
21.本实用新型利用浮筒围合成矩形框状的主浮体，为漂浮式太阳能发电模组提供主要浮力；再在主浮体的框内，利用分层且十字交叉布置的上层连接管和下层连接管，组成类似竹筏结构作为辅助浮体，辅助浮体下表面具有多个镂空口，起到消浪和破浪的作用；可见，由浮筒和连接管组合而成的浮体支撑平台，能够降低波浪对该支撑平台及其上方光伏设施的冲击；
22.进一步的，本实用新型在上层连接管的上方设置格栅板，并铺设防水薄膜，作为第二道防浪装置，能够阻止海浪从下方对太阳能板的直接冲击。
附图说明
23.图1为单个太阳能发电模组的俯视视角示意图；
24.图2为图1中沿a-a方向的剖视图；
25.图3为图1中沿b-b方向的剖视图；
26.图4为多个太阳能发电模组的阵列组合状态图。
27.在图中，1、浮筒；2、上层连接管；3、下层连接管；4、法兰；5、插接口；6、泡沫；7、格栅板；8、防水薄膜；9、太阳能板；10、缆绳。
具体实施方式
28.为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
30.术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
31.如图1～图3所示，一种海上漂浮式太阳能发电模组，包括浮体和设于浮体上方的太阳能板9，浮体包括浮筒1和若干连接管，四个浮筒1围合成矩形框状的主浮体，连接管位于主浮体的矩形框内，用于作为辅助浮体。
32.连接管包括多根平行设置的上层连接管2和多根平行设置的下层连接管3，上层连接管2的两端与左右两侧的浮筒1插接，下层连接管3的两端与前后两侧的浮筒1插接，使得上层连接管2与下层连接管3十字交叉布置，需要说明的是，在本实施例中，由于连接管为刚性的，故此处的十字交叉指的是上层连接管2的投影与下层连接管3的投影呈十字交叉；而在其他可选实施例中，当连接管采用柔性结构，上层连接管2和下层连接管3之间还可以上下互相穿插。
33.本实用新型利用浮筒1围合成矩形框状的主浮体，为漂浮式太阳能发电模组提供主要浮力，再利用分层且十字交叉布置的上层连接管2和下层连接管3，组成类似竹筏结构并设置在主浮体的框内，加强漂浮式太阳能发电模组的浮力，同时也可以起到消浪和破浪的作用，降低波浪对浮体上面设施的冲击。
34.在本实施例中，太阳能板9平放设置在上层连接管2的上方，通过绑扎的方式安装固定。在其他可选实施例中，先在上层连接管2的上方安装光伏支架，再在光伏支架上设置太阳能板9，使得太阳能板9倾斜一定角度。
35.在本实施例中，浮筒1朝向浮体中心一侧设有插接口5，插接口5为管状结构、并与浮筒1一体注塑成型。连接时，将连接管的端部插入插接口5中，且插接口5的开口边缘可以设置密封胶圈，避免海水进入浮筒1内部。
36.在一个可选实施例中，相邻两根浮筒1的端部通过法兰4和螺栓连接，具体地，法兰4设于浮筒1的端部，且法兰4所在平面与浮筒1的中心轴呈45
°
，方便两个法兰4对接、再利用螺栓固定在一起。将浮筒1端部连接在一起，有利于加强主浮体的抗风浪性能。在其他可选实施例中，相邻两根浮筒1的端部之间也可以不连接，仅通过连接管进行连接，例如上层连接管2连接左右两侧的浮筒1，下层连接管3连接前后两侧的浮筒1，上层连接管2与下层连接管3的交叉点处绑扎连接。
37.在本实施例中，下层连接管3的直径大于上层连接管2的直径，在海浪较为平静的海况下，多为下层连接管3接触海面，上层连接管2不直接接触海面，故将下层连接管3的直径设计大于上层连接管2，下层连接管3能够提供较大的浮力，而减少上层连接管2的重量，最终使得水线位于下层连接管3的中心轴线处，从而更好地将连接管上方的太阳能发电设备浮在水面之上。
38.在一个可选实施例中，连接管的材质为纤维增强复合材料（fiber reinforced polymer/plastic，简称frp）。
39.在一个可选实施例中，浮筒1的内部和连接管的内部均填充有泡沫6，填充泡沫6后能够提升浮筒1的抗碰撞性能，相比于未填充泡沫的空心结构浮筒，在海上漂浮过程中不易损毁，使用寿命更长。
40.在一个优选实施例中，连接管的外表面涂覆有防辐射材料，以提升连接管的使用寿命。
41.在本实用新型中，海上漂浮式太阳能发电模组还包括格栅板7和防水薄膜8，格栅板7设于上层连接管2上方，格栅板7能够为搭建太阳能发电组件提供平整的表面，且方便施
工人员在格栅板7上方行走，后期维护检修工作更方便。防水薄膜8铺设于格栅板7的上表面，可以将防水薄膜8的四周固定在浮筒1上，从而覆盖住位于浮筒1中间的连接管；防水薄膜8上设置有绑扎点，方便将太阳能板或太阳能板下方的钢支架绑扎固定在薄膜上。防水薄膜8可以是帆布，也可以是高分子尼龙布等。防水薄膜8能够阻挡海水直接从下方的格栅板7透过，从而减少海水对太阳能板9的影响。
42.在本实用新型中，主浮体的四个角设有系泊孔，系泊孔设有锚链，该锚链的末端设有锚体。锚链与锚体作为主浮体的系泊机构，可拴住主浮体，避免漂离工作区域。
43.如图4所示，本实用新型还提供一种海上漂浮式太阳能发电模组阵列，包括上述方案的海上漂浮式太阳能发电模组，多个海上漂浮式太阳能发电模组呈矩阵分布，且相邻两个海上漂浮式太阳能发电模组之间柔性连接，柔性连接指的是连接用的连接件为柔性的、可随海水摆动的，例如缆绳10或铁链。
44.连接时，缆绳10或铁链的一端系在一个主浮体的系泊孔上，缆绳10或铁链的另一端系在另一个主浮体的系泊孔上。将多个浮体呈阵列排布，并系在一起；具体排布形式可以根据实际场地大小或实际需要，例如2
×
2方阵、3
×
3方阵、4
×
5方阵等等，且整个阵列组合可以在波浪中随着波浪起伏，降低浮体所受的波浪力。
45.本实用新型的太阳能发电模组及太阳能发电模组阵列，能够提前在工厂生产好各配件，再运输到海面上，根据实际需求现场设计单个模组的尺寸大小，以及设计模组阵列的组合形式，并现场装配。
46.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
47.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：
1.一种海上漂浮式太阳能发电模组，包括浮体和设于所述浮体上方的太阳能板，其特征在于，所述浮体包括浮筒和若干连接管，四个所述浮筒围合成矩形框状的主浮体，所述连接管位于主浮体的矩形框内，用于作为辅助浮体；所述连接管包括多根平行设置的上层连接管和多根平行设置的下层连接管，所述上层连接管的两端与左右两侧的所述浮筒插接，所述下层连接管的两端与前后两侧的所述浮筒插接，使得所述上层连接管与所述下层连接管呈十字交叉布置。2.根据权利要求1所述的一种海上漂浮式太阳能发电模组，其特征在于，所述浮筒朝向浮体中心一侧设有插接口，所述插接口为管状结构、并与浮筒一体注塑成型。3.根据权利要求1所述的一种海上漂浮式太阳能发电模组，其特征在于，相邻两根所述浮筒的端部通过法兰和螺栓连接。4.根据权利要求1所述的一种海上漂浮式太阳能发电模组，其特征在于，所述下层连接管的直径大于所述上层连接管的直径。5.根据权利要求1所述的一种海上漂浮式太阳能发电模组，其特征在于，所述连接管的材质为纤维增强复合材料。6.根据权利要求1所述的一种海上漂浮式太阳能发电模组，其特征在于，所述浮筒的内部和所述连接管的内部均填充有泡沫。7.根据权利要求1所述的一种海上漂浮式太阳能发电模组，其特征在于，所述连接管的外表面涂覆有防辐射材料。8.根据权利要求1所述的一种海上漂浮式太阳能发电模组，其特征在于，海上漂浮式太阳能发电模组还包括格栅板和防水薄膜，所述格栅板设于所述上层连接管上方，所述防水薄膜铺设于所述格栅板的上表面。9.根据权利要求1所述的一种海上漂浮式太阳能发电模组，其特征在于，所述主浮体的四个角设有系泊孔，所述系泊孔设有锚链，该锚链的末端设有锚体。10.一种太阳能发电模组阵列，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的海上漂浮式太阳能发电模组，多个所述海上漂浮式太阳能发电模组呈矩阵分布，且相邻两个所述海上漂浮式太阳能发电模组之间柔性连接。
技术总结
本实用新型涉及一种海上漂浮式太阳能发电模组，包括浮体和设于浮体上方的太阳能板，浮体包括浮筒和若干连接管，四个浮筒围合成矩形框状的主浮体，连接管位于主浮体的矩形框内，用于作为辅助浮体；连接管包括上层连接管和下层连接管，上层连接管与左右两侧的浮筒插接，下层连接管与前后两侧的浮筒插接，使得上层连接管与下层连接管十字交叉布置。本实用新型利用浮筒围合成矩形框状的主浮体，为漂浮式太阳能发电模组提供主要浮力，再利用分层且十字交叉布置的上层连接管和下层连接管，加强漂浮式太阳能发电模组的浮力，同时起到消浪和破浪的作用，降低波浪对浮体及其上方光伏设施的冲击。冲击。冲击。
