RU2739876C1 - Floating module for photovoltaic panel - Google Patents
Floating module for photovoltaic panel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2739876C1 RU2739876C1 RU2020122673A RU2020122673A RU2739876C1 RU 2739876 C1 RU2739876 C1 RU 2739876C1 RU 2020122673 A RU2020122673 A RU 2020122673A RU 2020122673 A RU2020122673 A RU 2020122673A RU 2739876 C1 RU2739876 C1 RU 2739876C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- floating
- module according
- photovoltaic panel
- base
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 9
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 16
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/003—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for transporting very large loads, e.g. offshore structure modules
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates
Настоящее изобретение относится к производству возобновляемой энергии, а именно к устройствам, таким как плавучие солнечные электростанции, а в частности к плавучему модулю, на котором размещается фотоэлектрическая панель, что обеспечивает базирование данной конструкции на водной поверхности. Данные плавучие модули с фотоэлектрической панелью будут использоваться для сборки электростанции. The present invention relates to the production of renewable energy, in particular to devices such as floating solar power plants, and in particular to a floating module on which a photovoltaic panel is located, which provides the basing of this structure on the water surface. These floating modules with a photovoltaic panel will be used to assemble the power plant.
Уровень техникиState of the art
В документе (WO 2012139998, H01L31/042, опубл. 18.10.2012) раскрыта плавучая конструкция, которая сама по себе является креплением солнечных панелей. Устройство для поддержки фотоэлектрической панели состоит из герметичной пластиковой оболочки, образующей нижнюю стенку, верхнюю стенку и четыре боковые стенки. Устройство содержит средство для крепления фотоэлектрической панели к указанной верхней стенке пластиковой оболочки. The document (WO 2012139998, H01L31 / 042, publ. 18.10.2012) discloses a floating structure, which itself is a solar panel mount. The PV panel support device consists of a sealed plastic shell forming a bottom wall, an upper wall and four side walls. The device contains a means for attaching the photovoltaic panel to the specified upper wall of the plastic shell.
Недостатком данного аналога является отсутствие системы водного балласта в плавучем модуле. Система водного-бапласта требуется для увеличения стабильности плавучего модуля, для использования на волнах или при перепаде уровня воды и ветре.The disadvantage of this analogue is the absence of a water ballast system in the floating module. The water-baplast system is required to increase the stability of the floating module, for use on waves or when water level changes and winds.
Также из уровня техники известна несущая конструкция для фотоэлектрических панелей. US 20170201206 A1, B63B 35/44, опубл. 14.08.2018. Предусмотрена несущая конструкция для фотоэлектрической генерации на воде. Несущая конструкция включает в себя, по меньшей мере, один плавающий кронштейн. Плавающий кронштейн включает в себя плавающую платформу и множество опорных элементов, предусмотренных на верхней поверхности плавающей платформы, между по меньшей мере двумя соседними опорными элементами предусмотрено вентиляционное пространство, посредством чего множество опорных элементов сконфигурировано для закрепления панели фотоэлектрических элементов. Нижняя поверхность панели фотоэлектрических элементов отделена от верхней поверхности плавучей платформы. A supporting structure for photovoltaic panels is also known from the prior art. US 20170201206 A1, B63B 35/44, publ. 14.08.2018. A supporting structure is provided for photovoltaic generation on water. The supporting structure includes at least one floating bracket. The floating bracket includes a floating platform and a plurality of support members provided on the upper surface of the floating platform, a ventilation space is provided between at least two adjacent support members, whereby the plurality of support members are configured to secure the photovoltaic cell panel. The bottom surface of the photovoltaic cell panel is separated from the top surface of the floating platform.
Система значительно сложнее конструктивно и состоит из нескольких деталей, тогда как система ХелиоРэк состоит из одного плавучего модуля, который поддерживает фотоэлектрическую панель, что позволяет строить электростанции разной геометрии и производить быструю сборку.The system is much more complex structurally and consists of several parts, while the HelioRack system consists of one floating module that supports a photovoltaic panel, which allows building power plants of different geometries and making quick assembly.
Из уровня техники известно опорное устройство для фотоэлектрической панели. (CN103597737 A, опубл. 19.02. 2014). Опорное устройство для поддержки фотоэлектрической панели состоит из герметичной пластиковой оболочки, образованной нижней стенкой, верхней стенкой и четырьмя боковыми стенками. Устройство содержит средство для крепления фотоэлектрической панели к указанной верхней стенке указанной пластиковой оболочки.A support device for a photovoltaic panel is known in the art. (CN103597737 A, publ. 19.02.2014). The supporting device for supporting the photovoltaic panel consists of a sealed plastic shell formed by a bottom wall, an upper wall and four side walls. The device contains means for attaching the photovoltaic panel to the specified upper wall of the specified plastic shell.
Из уровня техники также известна плавающая фотоэлектрическая система. (WO2018157704 A1, опубл. 07.09.2018). Плавающая фотоэлектрическая система содержит плавающую на поверхности воды коробку. Неподвижно расположенный на верхней поверхности плавающей коробки бескаркасный фотоэлектрический узел (3). Фотоэлектрический узел неподвижно расположен на выступе плавающей коробки и удерживается ограничительными элементами, неподвижно расположенными на верхней поверхности плавающей коробки и распределенные по периметру фотоэлектрического узла. A floating photovoltaic system is also known in the art. (WO2018157704 A1, publ. 07.09.2018). A floating photovoltaic system contains a box floating on the surface of the water. A frameless photovoltaic unit (3) fixedly located on the upper surface of the floating box. The photovoltaic unit is fixedly located on the protrusion of the floating box and is held by limiting elements fixedly located on the upper surface of the floating box and distributed around the perimeter of the photovoltaic unit.
Недостатком данного аналога является отсутствие системы водного балласта в плавучем модуле. Система водного-бапласта требуется для увеличения стабильности плавучего модуля, для использования на волнах или при перепаде уровня воды и ветре. The disadvantage of this analogue is the absence of a water ballast system in the floating module. The water-baplast system is required to increase the stability of the floating module, for use on waves or when water level changes and winds.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Задачей заявленного технического решение является создание плавучего модуля для поддержки фотоэлектрической панели и плавучей солнечной электростанции из упомянутых модулей, с возможностью установки на водной поверхности и с обеспечением возможности выдерживать нагрузки, связанные с волнами морской амплитуды, перепадом уровня воды и ветре, а также задачей заявленного решения является создание плавучих модулей, обеспечивающих удобство транспортировки.The objective of the claimed technical solution is to create a floating module for supporting a photovoltaic panel and a floating solar power plant from the mentioned modules, with the possibility of installation on the water surface and ensuring the ability to withstand the loads associated with waves of sea amplitude, water level difference and wind, as well as the task of the declared solution is the creation of floating modules that provide ease of transportation.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении стабильности плавучего модуля с фотоэлектрическими панелями на водоемах, в том числе на водоемах, с возможностью образования волн, за счет стабилизации посредством водного балласта, а также заключается в повышении прочности изделия. The technical result of the claimed invention is to increase the stability of the floating module with photovoltaic panels on water bodies, including water bodies, with the possibility of wave formation, due to stabilization by means of water ballast, and also consists in increasing the strength of the product.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что плавучий модуль для фотоэлектрической панели, содержащий полое основание, образованное боковыми и верхней стенками, полые опорные элементы, расположенные на основании с образованием единой внутренней полости, фотоэлектрическую панель, расположенную на опорных элементах, при этом образованная единая внутренняя полость выполнена с возможностью частичного заполнения водой, используемой в качестве водного балласта, и воздухом, при чем модуль выполнен с возможностью снижения и/или повышения высоты плавучего модуля в водной поверхности, путем подачи или сброса воздуха через клапан контроля высоты плавучего модуля.The claimed technical result is achieved due to the fact that a floating module for a photovoltaic panel, containing a hollow base formed by side and top walls, hollow support elements located on the base with the formation of a single internal cavity, a photovoltaic panel located on the support elements, while formed by a single the inner cavity is made with the possibility of partial filling with water used as water ballast and air, and the module is made with the possibility of decreasing and / or increasing the height of the floating module in the water surface by supplying or venting air through the height control valve of the floating module.
В частном случае реализации заявленного технического решения фотоэлектрическая панель расположена под углом к горизонту.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the photovoltaic panel is located at an angle to the horizon.
В частном случае реализации заявленного технического решения снабжен четырьмя опорными элементами, расположенными на основании с обеспечением вентиляционного пространства между собой и с обеспечением вентиляционного зазора между верхней стенкой основания и тыльной стороной фотоэлектрической панели.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, it is equipped with four support elements located on the base to provide a ventilation space between themselves and to provide a ventilation gap between the upper wall of the base and the back side of the photovoltaic panel.
В частном случае реализации заявленного технического решения модуль выполнен с возможностью соединения с по меньшей мере одним аналогичным модулем с образованием системы плавучих модулей, с расположенными на каждом плавучем модуле фотоэлектрическими панелями, соединенными электрическими кабелями в солнечную электростанцию, при этом модули соединены между собой через дорожку, при этом крайние дорожки, образованной системы плавучих модулей, снабжены якорными линиями.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the module is adapted to be connected to at least one similar module to form a system of floating modules, with photovoltaic panels located on each floating module connected by electric cables to a solar power plant, while the modules are connected to each other through a track, the extreme tracks formed by the system of floating modules are provided with anchor lines.
В частном случае реализации заявленного технического решения боковая стенка основания дополнительная снабжена горизонтальным ребром жесткости, выполненным по нижнему краю упомянутой боковой стенки.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the side wall of the base is additionally equipped with a horizontal stiffener made along the lower edge of the said side wall.
В частном случае реализации заявленного технического решения опорные элементы и основание дополнительно снабжены вертикальными ребрами жесткости. In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the supporting elements and the base are additionally equipped with vertical stiffeners.
В частном случае реализации заявленного технического решения опорные элементы и основание выполнены в виде многоугольников, при этом на угловых гранях упомянутых многоугольников выполнены фаски.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the supporting elements and the base are made in the form of polygons, while chamfers are made on the angular faces of the said polygons.
В частном случае реализации заявленного технического решения клапан контроля высоты плавучего модуля установлен или в верхней, или в нижней части опорного элемента.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the height control valve of the floating module is installed either in the upper or in the lower part of the support element.
В частном случае реализации заявленного технического решения соединение модуля с дорожкой выполнено посредством быстроразъемных шарнирных соединительных элементов.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the connection of the module to the track is made by means of quick-release hinged connecting elements.
В частном случае реализации заявленного технического решения дорожка выполнена с внутренней полостью, обеспечивающей положительную плавучесть и выполнена в виде единого конструктивного элемента.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the track is made with an internal cavity that provides positive buoyancy and is made in the form of a single structural element.
В частном случае реализации заявленного технического решения дорожка выполнена с рифленой верхней поверхностью.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the track is made with a corrugated upper surface.
В частном случае реализации заявленного технического решения плавучий модуль выполнен из переработанного вторичного сырья или выполнен из смеси первичного и вторичного сырья или из первичного сырья, при этом сырье представляет из себя полиэтилентерефталат, полиэтилен низкого давления, полиэтилен высокого давления, полипропилен.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the floating module is made from recycled secondary raw materials or made from a mixture of primary and secondary raw materials or from primary raw materials, while the raw materials are polyethylene terephthalate, low-pressure polyethylene, high-pressure polyethylene, polypropylene.
В частном случае реализации заявленного технического решения дорожка выполнена из переработанного вторичного сырья или выполнен из смеси первичного и вторичного сырья, или из первичного сырья, при этом сырье представляет из себя полиэтилентерефталат, полиэтилен низкого давления, полиэтилен высокого давления, полипропилен. In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the track is made from recycled secondary raw materials or made from a mixture of primary and secondary raw materials, or from primary raw materials, while the raw materials are polyethylene terephthalate, low-pressure polyethylene, high-pressure polyethylene, polypropylene.
В отличие от приведенных аналогов, заявленное техническое решение позволят обеспечить стабильность плавучего модуля и системы плавучих модулей за счет особенности конструкции без нижней стенки, с возможностью частичного заполнения внутренней полости водой, используемой в качестве водного балласта, и воздухом, а также за счет использования автоматизированного или механического насоса для контроля высоты плавучего модуля. Заявленное техническое решение подразумевает, что конструкция плавучего модуля с фотоэлектрической панелью на нем сама по себе является плавучей системой и выполнена с возможностью контроля высоты плавучего модуля над водной поверхностью. Отсутствие нижней стенки в заявленном плавучем модуле позволяет повысить количество плавучих модулей для транспортировки в контейнере, снизить вес плавучего модуля.Unlike the above analogs, the claimed technical solution will ensure the stability of the floating module and the system of floating modules due to the design features without a bottom wall, with the possibility of partial filling of the internal cavity with water used as ballast water and air, as well as through the use of automated or a mechanical pump to control the height of the floating module. The claimed technical solution implies that the design of the floating module with a photovoltaic panel on it is itself a floating system and is made with the ability to control the height of the floating module above the water surface. The absence of a bottom wall in the declared floating module allows to increase the number of floating modules for transportation in a container, to reduce the weight of the floating module.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of embodiments of the claimed technical solution using the drawings, which show:
Фиг.1 – общий вид на плавучий модуль, соединенный с дорожкой и с установленной фотоэлектрической панелью;Fig. 1 is a general view of a floating module connected to a track and with a mounted photovoltaic panel;
Фиг.2 – вид сзади на плавучий модуль, соединенный с дорожкой и с установленной фотоэлектрической панелью;Fig. 2 is a rear view of a floating module connected to a walkway and with a photovoltaic panel installed;
Фиг.3 – плавучий модуль, вид сзади. Без фотоэлектрической панели; Fig. 3 is a floating module, rear view. No photovoltaic panel;
Фиг.4 – плавучий модуль, вид сбоку. Без фотоэлектрической панели;Figure 4 is a floating module, side view. No photovoltaic panel;
Фиг.5 – Вид А и Вид Б, отмеченный на Фиг.4;Fig. 5 - View A and View B marked in Fig. 4;
Фиг.6 – плавучий модуль, вид сверху. Без фотоэлектрической панели;6 is a floating module, top view. No photovoltaic panel;
Фиг.7 – дорожка для обслуживания;Fig. 7 is a service lane;
Фиг.8 – дорожка для обслуживания;;Fig. 8 is a service track;
а) вид сверху;a) top view;
б) вид сниизу;b) bottom view;
Фиг.9 – соединительные элементы;Fig.9 - connecting elements;
Фиг.10 – крепление для якорной линий;Fig. 10 shows an attachment for anchor lines;
Фиг.11 – соединение плавучих модулей с дорожками с образованием системы плавучих модулей;11 - connection of floating modules with tracks to form a system of floating modules;
Фиг.12 – пример принципиальной электрической схемы сетевой системы солнечной электростанции на 30кВт, образованной из фотоэлектрических панелей, размещенных на плавучих модулях.Fig. 12 is an example of a schematic circuit diagram of a 30kW solar power plant network system formed from photovoltaic panels placed on floating modules.
Фиг.13 - общий вид на плавучий модуль установленный на водную поверхность и соединенный с дорожкой, а) изометрия; б) вид сбоку.Fig. 13 is a general view of the floating module installed on the water surface and connected to the track, a) isometric view; b) side view.
На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:In the figures, the following positions are indicated by numbers:
1 – дорожка для обслуживания электростанции; 2 – крепление для установки якорных линий со стандартизированным подключением; 3 – соединительный элемент; 4 – кронштейны креплений, установленные по периметру дорожки и установленные на каждой стороне плавучего модуля для скрепления компонентов системы между собой; 5 – крепления для фотоэлектрических панелей; 6 – зазор для охлаждения фотоэлектрических панелей; 7 – пин-коннектор для быстрого соединения дорожек для обслуживания и плавучего модуля; 8 – клапан контроля высоты плавучего модуля; 9 – вертикальная стенка плавучего модуля; 10 – фотоэлектрическая панель, 11 – разъем для подключения фотоэлектрических панелей; 12 – угол наклона держателей фотоэлектрических панелей; 13 – фаска по периметру плавучего модуля для распределения нагрузок; 14 – проставки для фотоэлектрических панелей; 15 – углубление для установки креплений для якорных линий; 16 – рифленая поверхность дорожки для обслуживания; 17 – полая конструкция дорожки для обслуживания; 18 – верхняя стенка; 19 – опорные элементы для фотоэлектрической панели; 20 – горизонтальное ребро жесткости; 21 – вертикальное ребро жесткости; 22 – ребра жесткости дорожки.1 - track for servicing the power plant; 2 - mount for the installation of anchor lines with standardized connection; 3 - connecting element; 4 - fastening brackets installed along the perimeter of the track and installed on each side of the floating module to fasten the system components together; 5 - mounts for photovoltaic panels; 6 - gap for cooling photovoltaic panels; 7 - pin-connector for quick connection of service lanes and floating module; 8 - valve for controlling the height of the floating module; 9 - vertical wall of the floating module; 10 - photovoltaic panel, 11 - connector for connecting photovoltaic panels; 12 - angle of inclination of holders of photovoltaic panels; 13 - chamfer along the perimeter of the floating module for load distribution; 14 - spacers for photovoltaic panels; 15 - recess for installing fasteners for anchor lines; 16 - corrugated surface of the service track; 17 - hollow structure of the service track; 18 - top wall; 19 - supporting elements for the photovoltaic panel; 20 - horizontal stiffener; 21 - vertical stiffener; 22 - ribs of the track.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Плавучий модуль для фотоэлектрической панели, состоящий из четырех опорных элементов, представляющих из себя полые стойки, расположенные на основании параллельно в форме прямоугольника. Основание плавучего модуля выполнено в виде замкнутой в прямоугольник вертикальной стенки (9). По углам упомянутого замкнутого прямоугольника расположены четыре полых опорных элемента (19). Между опорными элементами (19) по верхнему краю вертикальной стенки (9) установлена верхняя стенка (18). Полые опорные элементы (19) установлены на расстоянии друг от друга, обеспечивающем вентиляционное пространство (6) между ними. Полые опорные элементы (19) выполнены возвышающими над верхней стенкой (18), с обеспечением вентиляционного зазора (6) для циркуляции воздуха между установленной на опорные элементы (19) фотоэлектрической панелью (10) и верхней стенкой (18). Floating module for a photovoltaic panel, consisting of four supporting elements, which are hollow posts, located parallel on the base in the form of a rectangle. The base of the floating module is made in the form of a vertical wall closed in a rectangle (9). Four hollow support elements (19) are located at the corners of the said closed rectangle. An upper wall (18) is installed between the support elements (19) along the upper edge of the vertical wall (9). The hollow support elements (19) are spaced apart to provide a ventilation space (6) between them. The hollow support elements (19) are made elevating above the upper wall (18), providing a ventilation gap (6) for air circulation between the photovoltaic panel (10) installed on the support elements (19) and the upper wall (18).
Вертикальная стенка (9) по нижнему краю дополнительно снабжена горизонтальным ребром жесткости (20). Горизонтальное ребро жесткости (20) представляет из себя внешний угол и является продолжением вертикальной стенки и создана для предания прочности нижней части изделия.The vertical wall (9) along the lower edge is additionally equipped with a horizontal stiffener (20). The horizontal stiffener (20) is an external corner and is a continuation of the vertical wall and is designed to provide strength to the lower part of the product.
Плавучий модуль дополнительно снабжен вертикальными ребрами жесткости (21). Вертикальные ребра (21) жесткости выполнены по периметру плавучего модуля и выполнены как в опорных элементах (19), так и в вертикальной стенке (9). Вертикальные ребра (21) представляют из себя углубления. Ребра добавлены для увеличения жесткости конструкции, и снижения деформации плоских частей конструкции. The floating module is additionally equipped with vertical stiffeners (21). Vertical stiffening ribs (21) are made along the perimeter of the floating module and are made both in the support elements (19) and in the vertical wall (9). The vertical ribs (21) are recesses. Ribs are added to increase structural rigidity and reduce deformation of flat parts of the structure.
Ребра жесткости также добавляют прочности конструкции при различных нагрузках. Данная конструктивная особенность позволяет выполнить плавучий модуль без дна, но при этом позволяет сохранить высокий уровень коэффициента запаса прочности. Опорные элементы (19) выполнены с возможностью размещения и закрепления фотоэлектрических панелей (10). Опорные элементы (19) выполнены с обеспечением возможности установки фотоэлектрической панели (10) под углом к горизонту. Для этого одна пара опорных элементов (19) выполнена выше другой пары опорных элементов (19). На вершине каждого опорного элемента (19) расположены проставки (14) для крепеления фотоэлектрических панелей (10), которые при помощи креплений (5) закрепляются на опорных элементахStiffeners also add strength to the structure under various loads. This design feature allows the floating module to be made without a bottom, but at the same time it allows maintaining a high level of safety factor. The supporting elements (19) are made with the possibility of placing and fixing the photovoltaic panels (10). The supporting elements (19) are made with the possibility of installing the photovoltaic panel (10) at an angle to the horizon. For this, one pair of support elements (19) is made higher than the other pair of support elements (19). At the top of each support element (19) there are spacers (14) for attaching the photovoltaic panels (10), which are fixed to the support elements using fasteners (5)
Внутрь плавучего модуля, при установке его на водную поверхность, из-за отсутствия в конструкции нижней стенки как таковой, набирается вода, что позволяет сделать конструкцию тяжелее и, соответственно, более стабильной на волнах. Использование водного балласта внутри плавучего модуля необходимо для утяжеления плавучего модуля, контроля инерции и тем самым стабилизации системы на водной поверхности. Inside the floating module, when it is installed on the water surface, due to the absence of the bottom wall as such in the structure, water is collected, which makes the structure heavier and, accordingly, more stable on waves. The use of water ballast inside the floating module is necessary to make the floating module heavier, control inertia, and thereby stabilize the system on the water surface.
В одном или двух опорных элементах (19) плавучего модуля выполнено отверстие для установки клапана контроля высоты внутри плавучего модуля (8), в которое непосредственно и установлен упомянутый клапан. Упомянутый клапан (8) в варианте реализации заявленного технического решения установлен в верхней части опорного элемента (19) плавучего модуля. В другом варианте упомянутый клапан (8) может быть размещен и в нижней части плавучего модуля. An opening is made in one or two supporting elements (19) of the floating module for installing an altitude control valve inside the floating module (8), into which said valve is directly installed. The mentioned valve (8) in the embodiment of the claimed technical solution is installed in the upper part of the support element (19) of the floating module. Alternatively, the above-mentioned valve (8) can be placed in the lower part of the floating module.
При этом полая конструкция плавучего модуля, при установке упомянутого модуля на водную поверхность, выполнена с возможностью сдерживания воздуха внутри. Воздух сдерживается в верхней части внутреннего объема полой конструкции плавучего модуля и водной поверхности, при этом вертикальная стенка (9) погружается в воду. Глубина погружения регулируется клапаном (8) и приложенной нагрузкой. Воздух внутри плавучего модуля позволяет плавучему модулю оставаться на плаву на необходимой высоте.In this case, the hollow structure of the floating module, when the said module is installed on the water surface, is configured to contain the air inside. Air is contained in the upper part of the internal volume of the hollow structure of the floating module and the water surface, while the vertical wall (9) is immersed in water. The immersion depth is regulated by the valve (8) and the applied load. The air inside the floating module allows the floating module to stay afloat at the required height.
Накачка воздуха и клапан контроля высоты (8) предназначены для создания водного балласта, и создания стабильности системы.The air pump and the height control valve (8) are designed to create water ballast and create system stability.
При эксплуатации плавучей электростанции может возникнуть необходимость в подкачки воздуха во внутрь плавучего модуля. В варианте реализации заявленного технического решения подкачка воздуха выполнена в ручном режиме, посредством механического насоса, подключенного оператором непосредственно к плавучему модулю через упомянутый клапан контроля высоты (8).When operating a floating power plant, it may be necessary to pump air into the inside of the floating module. In an embodiment of the claimed technical solution, air is pumped manually, by means of a mechanical pump connected by the operator directly to the floating module through the above-mentioned height control valve (8).
Плавучий модуль выполнен с возможностью охлаждения фотоэлектрической панели (10) , размещенной на упомянутом модуле, посредством пассивного охлаждения. Чем ниже температура фотоэлектрической панели, тем выше эффективность. Пассивное охлаждение фотоэлектрической панели обеспечивается за счет циркуляции воздуха в зазоре между фотоэлектрической панелью (10) и верхней стенкой (18) плавучего модуля. The floating module is adapted to cool the photovoltaic panel (10) located on the said module by means of passive cooling. The lower the PV panel temperature, the higher the efficiency. Passive cooling of the photovoltaic panel is provided by air circulation in the gap between the photovoltaic panel (10) and the upper wall (18) of the floating module.
За счет данной циркуляции воздуха обеспечивается охлаждение фотоэлектрической панели (10), что приводит к более эффективной ее работе. Due to this air circulation, the photovoltaic panel (10) is cooled, which leads to its more efficient operation.
Плавучий модуль соединен с дорожкой для обслуживания (1) посредством быстроразъемных соединений. Дорожка представляет единый конструктивный элемент с внутренней полостью (17). Дорожка (1) выполнена как односоставная конструкция. Дорожка снабжена вертикальными креплениями (4), расположенными перпендикулярно основной плоскости дорожки. The floating module is connected to the service track (1) by means of quick couplings. The track is a single structural element with an internal cavity (17). Track (1) is made as a one-piece structure. The track is equipped with vertical fasteners (4) located perpendicular to the main plane of the track.
В варианте реализации заявленного изобретения верхняя поверхность дорожки выполнена с рифленой поверхностью (16). Рифленая верхняя (16) поверхность дорожки (1) необходима для дополнительного снижения вероятности травм сотрудников плавучей электростанции.In an embodiment of the claimed invention, the upper surface of the track is made with a corrugated surface (16). The corrugated top (16) surface of the walkway (1) is necessary to further reduce the likelihood of injury to employees of the floating power plant.
В конструкции дорожки присутствуют ребра жесткости (22), которые представляют из себя углубления в основную конструкцию изделия. Ребра добавляют прочность конструкции при различных нагрузках.In the design of the track there are stiffening ribs (22), which are recesses in the main structure of the product. Ribs add strength to the structure under various loads.
Полая конструкция дорожки (1) позволяет системе оставаться на плаву и выдерживать вес человека с дополнительным коэффициентом запаса и дополнительно обеспечивает плавучесть системы плавучих модулей, объединенных в плавучую электростанцию. The hollow track structure (1) allows the system to stay afloat and withstand the weight of a person with an additional safety factor and additionally provides the buoyancy of the system of floating modules integrated into a floating power plant.
Плавучий модуль выполнен с возможностью соединения с по меньшей мере одним аналогичным плавучим модулем. Плавучие модули соединены друг с другом через упомянутую дорожку (1). Соединение плавучего модуля с дорожкой, а также соединение дорожки с плавучим модулем осуществлено через соединительные элементы (3) и кронштейны (4). Соединительные элементы (3) выполнены в виде быстроразъемных шарнирных соединений, и представляет собой продолговатый элемент с двумя отверстиями по краям. На всех торцах дорожки на боковых стенках плавучего модуля расположены кронштейны (4). В кронштейнах (4) также выполнено отверстие. Соединение соединительных элементов (3) с кронштейном (4) выполнено при помощи совмещения упомянутых отверстий в кронштейне и соединительном элементе и установки в совмещенные отверстия пин-коннектора (7). Данное соединение обеспечивает быстрое разъединение и соединение в случае необходимости.The floating module is adapted to be connected to at least one similar floating module. The floating modules are connected to each other through the mentioned track (1). The connection of the floating module with the track, as well as the connection of the track with the floating module, is carried out through the connecting elements (3) and brackets (4). The connecting elements (3) are made in the form of quick-release hinge joints, and is an elongated element with two holes at the edges. Brackets (4) are located at all ends of the track on the side walls of the floating module. The brackets (4) also have a hole. The connection of the connecting elements (3) with the bracket (4) is made by aligning the above-mentioned holes in the bracket and the connecting element and installing the pin-connector (7) into the aligned holes. This connection provides quick disconnection and connection when needed.
В данном варианте реализации заявленного технического решения подкачка воздуха может быть выполнена как в автоматизированном виде и осуществлена через систему насосов, подключенных к каждому плавучему модулю посредством шлангов подачи воздуха, так и в ручном режиме, при этом подкачка осуществляется оператором. В любом варианте реализации заявленного решения подкачка воздуха осуществлена через упомянутый клапан (8) контроля давления.In this embodiment of the claimed technical solution, air pumping can be performed both in an automated form and carried out through a system of pumps connected to each floating module by means of air supply hoses, or in manual mode, while the pumping is carried out by the operator. In any embodiment of the claimed solution, air is pumped through said pressure control valve (8).
Соединительные элементы (3) между плавучими модулями и дорожками (1) для обслуживания подобраны таким образом, чтобы снижать нагрузки при колебании системы на волнах и выполнены с обеспечением движения в направление максимальных нагрузок, т.е. изгибаться за счет шарнирных соединений. The connecting elements (3) between the floating modules and the maintenance lanes (1) are selected in such a way as to reduce the loads when the system oscillates on waves and are made to ensure movement in the direction of maximum loads, i.e. bend due to pivot joints.
Соединительные элементы (3), кронштейны (4) и пин-коннекторы (7) выполнены из резины или из пластика или из металла или из комбинации данных материалов.The connecting elements (3), brackets (4) and pin connectors (7) are made of rubber or plastic or metal or a combination of these materials.
Стабильность солнечной электростанции на волнах дополнительно обеспечивается за счет большого количества плавучих модулей в связке, используя соединительные элементы. Дополнительно система заякорена на дне водоема или на берегу посредством якорных линий. Крепление якорных линий осуществлено к дорожкам, расположенным по краям плавучей электростанции. Для этого в конструкции дорожки предусмотрено углубление (15), в которое устанавливается крепление для якорных линий (2).The stability of the solar power plant on waves is additionally ensured by a large number of floating modules in a bundle, using connecting elements. Additionally, the system is anchored at the bottom of the reservoir or on the shore by means of anchor lines. The anchor lines are fastened to the tracks located along the edges of the floating power plant. For this, a recess (15) is provided in the design of the track, into which the mount for anchor lines (2) is installed.
Плавучие модули с установленными на них фотоэлектрическими панелями (10) соединены друг с другом с образованием системы плавучих модулей. Фотоэлектрические панели снабжены разъемом (11) для подключения фотоэлектрических панелей между собой. Фотоэлектрические панели соединены в единую солнечную электростанцию посредством электрических кабелей. При этом плавучие модули обеспечивают положительную плавучесть образованной электростанции.The floating modules with photovoltaic panels (10) installed on them are connected to each other to form a system of floating modules. The photovoltaic panels are equipped with a connector (11) for connecting the photovoltaic panels to each other. Photovoltaic panels are connected to a single solar power plant by means of electric cables. At the same time, floating modules provide positive buoyancy of the formed power plant.
Данная плавучая электростанция выполнена с возможностью базирования на воде и выработки фотоэлектрическими панелями, размещенными на плавучих модулях, электроэнергии. Количество плавучих модулей с фотоэлектрическими панелями одной электростанции зависит от необходимой установленной мощности. This floating power plant is designed to be based on water and generate electricity by photovoltaic panels located on floating modules. The number of floating modules with photovoltaic panels in one power plant depends on the required installed capacity.
Один плавучий модуль содержит одну фотоэлектрическую панель, мощностью, например 280-430 Вт. Мощность фотоэлектрических панелей может быть различна. One floating module contains one photovoltaic panel, for example, 280-430 watts. The power of photovoltaic panels can be different.
Конструкция плавучего модуля обеспечивает стабильность электростанции из-за системы водного балласта, соединительных элементов и якорных линий. Фотоэлектрическая панель, размещенная на плавучем модуле, имеет более эффективную выработку электроэнергии, т.к. станция находится на воде, что уже повышает эффективность выработки электроэнергии по сравнению с базированием на суше (около 10-13%), и за счет зазора под панелью осуществляется дополнительное охлаждение фотоэлектрической панели по сравнению с известными из уровня техники по плавучим модулям. The design of the floating module ensures the stability of the power plant due to the water ballast system, connecting elements and anchor lines. A photovoltaic panel located on the floating module has more efficient power generation because the station is located on the water, which already increases the efficiency of power generation compared to basing on land (about 10-13%), and due to the gap under the panel, additional cooling of the photovoltaic panel is carried out in comparison with the known from the prior art on floating modules.
Конструкция плавучего модуля обеспечивает возможность транспортировки указанных плавучих модулей путем складывания их друг на друга, что значительно экономит пространство. The design of the floating module makes it possible to transport these floating modules by folding them on top of each other, which significantly saves space.
Работает устройство следующим образом: The device works as follows:
Плавучий модуль с установленной на нем фотоэлектрической панелью помещается на воду, открывается клапан на плавучем модуле, прикладывается нагрузка, позволяющая опустить плавучий модуль на заданную глубину, и модуль погружается в воду на требуемую глубину, клапан контроля высоты закрывается, и вода остается внутри модуля, что придает вес и стабильность всей системе. The floating module with the photovoltaic panel installed on it is placed on the water, the valve on the floating module opens, a load is applied, allowing the floating module to be lowered to a predetermined depth, and the module is immersed in the water to the required depth, the altitude control valve closes and water remains inside the module, which gives weight and stability to the entire system.
Claims (19)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020122673A RU2739876C1 (en) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Floating module for photovoltaic panel |
| PCT/RU2020/000340 WO2022010373A1 (en) | 2020-07-08 | 2020-07-10 | Floating module for photovoltaic panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020122673A RU2739876C1 (en) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Floating module for photovoltaic panel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2739876C1 true RU2739876C1 (en) | 2020-12-29 |
Family
ID=74106471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020122673A RU2739876C1 (en) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Floating module for photovoltaic panel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2739876C1 (en) |
| WO (1) | WO2022010373A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4060894A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-21 | Hurt-Max Spólka z o.o. | Ballast tank |
| IT202300000651A1 (en) * | 2023-01-18 | 2024-07-18 | Idea Company S R L | PHOTOVOLTAIC MODULE SUPPORT SYSTEM. |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024037270A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | 百奥源环境科技(浙江)有限公司 | Wave-resistant photovoltaic floating body used in water body environment, and mounting method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007062278A2 (en) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Solar Integrated Technologies, Inc. | Photovoltaic floatation device |
| CN104702200A (en) * | 2013-08-09 | 2015-06-10 | Ls产电株式会社 | Supporting device for solar panel |
| WO2018157704A1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | Floating photovoltaic system |
| RU2676214C1 (en) * | 2015-02-12 | 2018-12-26 | Болимедиа Холдингз Ко. Лтд. | Concentrated solar power system |
-
2020
- 2020-07-08 RU RU2020122673A patent/RU2739876C1/en active
- 2020-07-10 WO PCT/RU2020/000340 patent/WO2022010373A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007062278A2 (en) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Solar Integrated Technologies, Inc. | Photovoltaic floatation device |
| CN104702200A (en) * | 2013-08-09 | 2015-06-10 | Ls产电株式会社 | Supporting device for solar panel |
| RU2676214C1 (en) * | 2015-02-12 | 2018-12-26 | Болимедиа Холдингз Ко. Лтд. | Concentrated solar power system |
| WO2018157704A1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | Floating photovoltaic system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4060894A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-21 | Hurt-Max Spólka z o.o. | Ballast tank |
| IT202300000651A1 (en) * | 2023-01-18 | 2024-07-18 | Idea Company S R L | PHOTOVOLTAIC MODULE SUPPORT SYSTEM. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022010373A1 (en) | 2022-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2739876C1 (en) | Floating module for photovoltaic panel | |
| US8061998B2 (en) | Construction apparatus and method for a wind power installation | |
| US10050580B2 (en) | Supporting structure for waterborne photovoltaic power generation | |
| AU2013218788B2 (en) | Solar generator platform | |
| US8640423B2 (en) | Apparatus and method for mounting a renewable energy panel on a roof | |
| KR102085864B1 (en) | Offshore floating structure for generating solar photovoltaic energy | |
| US10254011B2 (en) | Photovoltaic module mounting to rubber tires | |
| KR101757206B1 (en) | Mooring devices for a floating photovoltaic power plant | |
| US11067313B2 (en) | Modular floating platform for solar panel straps and ballast tray hold-downs for solar panel straps | |
| CN207354114U (en) | The Trinity couples plug-in water surface photovoltaic generating system and its generator unit | |
| TWI661666B (en) | Trinity coupling plug-in type surface photovoltaic power generation unit and power generation system thereof | |
| KR102051009B1 (en) | Container for storing a battery module | |
| WO2012166966A1 (en) | Floating support structure for a solar panel array | |
| KR20160101426A (en) | Water float for fixing solar power panel | |
| US20240208618A1 (en) | Framework and load-bearing structures constructed from it | |
| CN104183659A (en) | Solar cell module structure | |
| KR20150109947A (en) | Mooring devices for a floating photovoltaic power plant | |
| RU2767411C1 (en) | Floating module for photovoltaic panels | |
| CN205283473U (en) | A supporting structure for photovoltaic power generation on water | |
| CN207045634U (en) | A kind of photovoltaic transformer pier | |
| KR20180038327A (en) | Float for installing solar photovoltaic power generation device installed using buoyant force on the surface of water | |
| CN118833352A (en) | Free floating type photovoltaic assembly, device and method | |
| CN107323629A (en) | A kind of photovoltaic transformer pier | |
| WO2022019845A1 (en) | Modular floating structure for floating solar photovoltaic power plants | |
| AU2015224439B2 (en) | Solar Generator Platform |