一种水面漂浮体及安装方法与流程

1.本发明涉及水体表面水上光伏器件领域，具体涉及一种水体净化处理、水上景观构建与水上光伏技术结合的一种浮动湿地光伏产品。


背景技术：

2.能源是保障社会经济正常发展、提高人类物质生活水平的重要基础。随着人类社会不断发展，能源消耗量急剧增加，能源缺口越来越大，同时由于大量燃烧矿物能源，导致全球生态环境日益恶化，对人类生存和发展亦构成了严重威胁。在应对上述挑战中，太阳能光伏发电技术因独有的可再生性、清洁性，引起人类重视而得到了大力发展。
3.然而一般市面上水上光伏由光伏板、金属框架、浮体等部分组成，水上放置时，占据了动、植物的水面生存空间。水上光伏金属及塑料的结构，无法提供足够动、植物的生长空间，缺乏生态性提升效果。大面积布设的水上光伏封盖布设水面，大大减少了鸟类及两栖动物觅食、活动空间。
4.一般市面上水上光伏放置在水体中，固定点与水上光伏通过某个点位进行连接，例如卡扣、螺栓、扎带等。当水上光伏在水体中受到水流冲击时，会将力集中于某个或几个部位，易造成连接件或连接件附近的塑料浮体的损坏，最终导致水上光伏阵列散开。同时，单位产品之间会造成相互挤压，也会在产品的应力集中部位造成损坏。
5.同时，水上光伏在水面固定时一般采用重物固定或打桩固定等方式，即通过多条不锈钢索连接。但产品受力时，此方法的多条不锈钢索因为不会提供均匀拉力，拉力会集中在某几根不锈钢索及其连接件。所以，某个点位的连接件会承受极大的力并造成损坏。
6.当前水上光伏项目一般用起吊装置将重物放置于水上作业船，再通过作业船上的起吊设备将重物放置在指定位置，上端留有浮漂。光伏部分需在岸边将一列光伏组装安装，再拖拽至指定地点固定。该施工方式所需的机械设备、人力物力、工序步骤多、施工复杂，大大降低了施工速度。
7.所以提出一种光伏能源技术与生态修复技术耦合的设备，以共同解决当前水上光伏项目存在的浮体间连接处易断裂或锚固系统失效引发事故，以及施工慢、生态功能弱等问题，以提高产品的工程实际应用水平，满足安全、环保的运行需求，对促进水上光伏技术的发展与行业的进步尤为重要。


技术实现要素：

8.基于上述技术背景，本发明人进行了锐意进取，提供一种浮动载体、浮体固定单元以及水面漂浮体，浮体固定单元包括安装在金属网格中的浮动载体，该浮动载体通过一端开口的固定器安装在金属网格中，将金属索通过该开口置于固定器中后，开口端通过螺栓实现闭合，不但方便浮动载体的安装，还方便单个浮动载体在金属索上的更换，同时该内嵌骨架固定器为一体式，当遇到风浪时，浮动载体受到的力通过内嵌骨架固定器传输至金属索上，降低浮动载体、浮体固定单元以及水面漂浮体受到的冲击力，有利于浮动载体、浮体
固定单元以及水面漂浮体稳定性的提高，使其寿命延长，该水面漂浮体还具有生态功能，集生态和工业发电于一体，从而完成本发明。
9.本发明第一方面在于提供一种浮动载体，该浮动载体包括内嵌骨架固定器22，该内嵌骨架固定器22位于浮动载体中；
10.所述内嵌骨架固定器22包括固定器221和骨架结构222。
11.本发明第二方面在于提供一种浮体固定单元，所述浮体固定单元包括金属网格1和浮动载体2，所述浮动载体2为本发明第一方面所述的浮动载体，所述浮动载体2安装在金属网格1中。
12.本发明第三方面在于提供一种水面漂浮体，该水面漂浮体包括本发明第一方面所述的浮动载体、第二方面所述的浮体固定单元和光伏器件；
13.所述浮动载体2和光伏器件通过支脚套3固定。
14.本发明第四方面在于提供一种水面漂浮体的安装方法，所述水面漂浮体为本发明第三方面所述的水面漂浮体，该方法包括以下步骤：
15.步骤1、固定金属索，形成金属网格1；
16.步骤2、将金属网格连接到定位系统上；
17.步骤3、将光伏器件安装在浮动载体2上；
18.步骤4、将安装有光伏器件的浮动载体2安装在金属网格1上。
附图说明
19.图1示出本发明一种优选实施方式地浮动湿地的结构示意图；
20.图2-1、图2-2、图2-3和图2-4分别示出本发明一种优选实施方式地固定器结构示意图；
21.图3示出本发明一种优选实施方式地聚氨酯发泡体结构示意图；
22.图4示出本发明一种优选实施方式地浮体固定单元的结构示意图；
23.图5、图6和图7示出本发明一种优选实施方式地水面漂浮体的安装方法；
24.图8示出本发明一种优选实施方式地光伏器件与支脚套的安装示意图；
25.图9示出本发明一种优选实施方式地浮动载体与支脚套的安装示意图；
26.图10示出浮动载体的拆卸安装示意图；
27.图11示出横向金属索11和竖向金属索12通过十字卡扣安装的结构示意图；
28.图12示出金属网格与桩相连的示意图；
29.图13示出金属网格与多个重物相连的示意图；
30.图14示出金属网格与重物相连的示意图。
31.附图标号说明
32.1-金属网格；
33.11-横向金属索；
34.12-竖向金属索；
35.2-浮动载体；
36.22-内嵌骨架固定器；
37.221-固定器；
38.222-骨架结构；
39.223-支撑体；
40.2211-环形接口；
41.2212-固定端；
42.2213-连接端；
43.2214-自由端；
44.3-支脚套；
45.31-空心套管；
46.32-扁平状连接体。
具体实施方式
47.下面将对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
48.本发明第一方面在于提供一种浮动载体，该浮动载体包括内嵌骨架固定器22，该内嵌骨架固定器22位于浮动载体中。优选地，内嵌骨架固定器22平行于浮动载体的底面，如图1所示。
49.内嵌骨架固定器22与浮动载体上表面的距离为20～100mm，优选为30～50mm，更优选为40mm。
50.内嵌骨架固定器22与浮动载体上表面的距离为上述范围时，内嵌骨架固定器对浮动载体的安装与运输影响最小，且支撑效果最好，浮动载体受到风浪冲击时，内嵌骨架固定器对浮动载体的稳固性最好。
51.所述内嵌骨架固定器22包括固定器221和骨架结构222，该内嵌骨架固定器22优选为一体式结构，相比于可拆卸式连接结构，一体式连接结构传力和受力更均匀，使用寿命更长。
52.本发明中，所述骨架结构222为横梁和竖梁交叉的对称结构，在受到力冲击时，对称结构相对于非对称结构受力更均匀，对局部造成的冲击力越小，使用寿命更长。
53.优选地，所述骨架结构222为十字形结构、米字形结构或井字形结构。
54.更优选地，所述骨架结构222为井字形结构，如图1所示。井字形结构不仅能对浮动载体起到良好的支撑作用，传力和受力更均匀，同时在工业上一体式成型更方便。
55.所述固定器221位于骨架结构222横梁和竖梁的末端，该固定器221为可开合结构。该固定器221用于将浮动载体固定在金属索上，将固定器221一端设置为可开合结构，方便在打开状态时将金属索置于固定器221中，然后将该可开合结构闭合，使得浮动载体套在金属索上可以滑动而不脱落，当需要更换浮动载体时，只需单独拆卸该块浮动载体即可，更方便将浮动载体从金属索上移除和更换新的浮动载体，安装、移除和拆卸都很方便。
56.所述固定器221优选通过螺栓完成闭合紧固。
57.根据本发明一种优选地实施方式，所述固定器221呈“t”字型，如图2-1所示，该固定器221包括环形接口2211和固定端2212，环形接口2211的截面为带有缺口的圆环状，环形接口2211用于穿过金属索，固定端2212由两平行的片材组成，分别位于环形接口2211缺口的上方和下方，在固定端2212上设有螺栓插入口，螺栓插入口优选为两个，螺栓通过该螺栓
插入口将固定器221闭合，如图2-1所示。
58.根据本发明进一步优选地实施方式，所述固定器221通过固定端2211上方的片材或下方的片材与骨架结构222的末端相连，即固定端2211上方或下方的片材一端连接环形接口，另一端与骨架结构222相接，如图2-1所示，或所述固定器221通过环形接口2211与骨架结构222的末端相连，缺口方向与骨架结构222轴线之间的角度为1～180
°
，优选为180
°
和135
°
，分别如图2-2和图2-3所示。
59.根据本发明另一种优选地实施方式，所述固定器221包括连接端2213和自由端2214，所述连接端2213与骨架结构222的末端相连，连接端2213和自由端2214拼接后，可形成圆环状，金属索可穿入其中，同时连接端2213和自由端2214还包括螺栓插入口，通过螺栓的插入使固定器221闭合。
60.优选连接端2213和自由端2214的截面形状相同，均为半圆环状，半圆环两端为带有螺栓插入口的片材，金属索穿过圆环后，通过将螺栓插入该螺栓插入口实现固定器221的闭合，如图2-4所示。
61.优选地，所述内嵌骨架固定器22的截面形状为圆形、椭圆形或矩形，优选为圆形或椭圆形。圆形或椭圆形外表更圆滑，当浮动载体受到风力时，不会形成应力集中，对浮动载体形成破坏。
62.本发明所述骨架结构222横梁和竖梁的直径为15～40mm，优选为20mm，直径越大，在受到风浪时，内嵌骨架固定器22对浮动载体的压强越小，浮动载体越不容易遭到破坏，但直径太大，内嵌骨架固定器22的重量增加，不利于浮动载体在水面上的漂浮，以及在浮动载体上安装其它装置，降低浮动载体的功能性。
63.所述内嵌骨架固定器22还包括支撑体223，支撑体223垂直设置在骨架结构222的上表面，优选位于横梁和竖梁的交叉点，如图1所示，更优选支撑体223对称分布在内嵌骨架固定器22上。
64.当浮动载体上安装其它器件，如光伏器件时，支撑体223作为固定连接结构将器件安装在浮动载体上，对称分布的方式可使安装在浮动载体上的器件更稳固。
65.支撑体223的横截面优选为圆形、椭圆形、菱形或矩形，更优选为圆形或椭圆形。
66.优选地，支撑体223的直径为35～60mm，优选为40mm。支撑体223的直径为上述范围时，其作为固定连接结构不仅与其它器件承载能力强、连接更牢固，同时又可降低内嵌骨架固定器的质量。
67.内嵌骨架固定器22的材质为高分子材料，优选为无毒无害、绝缘性好、化学稳定性好、耐酸碱腐蚀、耐高温的高分子材料，其抗拉强度高于20mpa，断裂伸长率大于等于350％，例如高密度聚乙烯材料。
68.高分子材料相比于金属材料的密度低，在相同体积的情况下，高分子材料的质量更轻，同时高分子材料相比于金属材料的抗冲击性能更好，受力后，金属材料常发生塑性形变，形变回复性差，当再次受力后，发生塑性形变的部位易发生再次形变，导致使用寿命短，而采用的高分子材料受力后，发生弹性形变，形变回复性好，使用寿命更长。
69.所述浮动载体优选为浮动湿地或聚氨酯发泡体。浮动湿地作为浮动载体可弥补当前水上光伏缺少生态功能的短板，而聚氨酯发泡体则可进一步提高浮动载体受风浪冲击的稳固性。
70.所述浮动湿地采用多层高分子纤维层制成，所述高分子纤维材料的比表面积为1：(2000～10000)，优选为1：(2000～3000)。
71.该高分子纤维层的孔隙率为80～99％，优选为90～99％。具有上述比表面积和孔隙率的高分子纤维层能够对水流产生阻尼作用，实现消减波浪的效果。具有上述比表面积和孔隙率的高分子纤维层能够为微生物提供大量的生存空间，容易在高分子纤维材料表面形成生物膜，同时增加了生物膜与水体的接触面积，还能满足植物生长及生根需求。上述孔隙率还可保证浮动载体具有一定的浮力。
72.所述高分子纤维层的拉伸强度为30～60kpa，优选为40～55kpa，上述拉伸强度范围下的拉伸应变为60％～90％，优选为70％～80％。
73.所述高分子纤维层在水平方向和竖直方向具有较高的抗压、抗冲击性能，保证该高分子纤维层在江河湖海中能够承受较大的水流、风浪冲击而结构不被破坏。
74.所述高分子纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，优选所述高分子纤维由对苯二甲酸、乙二醇、阻燃剂、抗氧化剂和热稳定剂制得。
75.所述阻燃剂选自有机次磷酸盐无卤阻燃剂中的一种或几种，优选选自二乙基次磷酸铝、聚磷酸铵、[(6-氧-6h-二苯并-(c,e)(1,2)-氧磷杂己环-6-酮)-甲基]-丁二酸和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物中的一种或几种。
[0076]
抗氧化剂选自抗氧化剂1010、抗氧化剂168和对叔丁基邻苯二酚中的一种或几种，优选为抗氧化剂1010和抗氧化剂168中的一种或两种。
[0077]
所述热稳定剂选自亚磷酸酯类热稳定剂中的一种或几种，优选选自亚磷酸三苯酯和亚磷酸三甲酯中的一种或两种。
[0078]
该高分子纤维除具有较高的比表面积外，同时还具有较高的热稳定性、抗氧化性和阻燃性，进一步提高该浮动载体的使用寿命。
[0079]
本发明所述浮动载体可提供大于50kg/m2的浮力，能满足栽植所有水生植物及部分乔灌木，同时还能满足光伏器件的安装，使该浮动载体不仅具有生态功能，还能满足一定的工业产电需求。
[0080]
所述浮动湿地具有极高的比表面积和孔隙率，为微生物生长、吸附提供更多位点，能实现更好的净水效果，该浮动湿地生物亲水性高，能提供植物丰富生长、动物捕食栖息的绿色场所，构建复杂的生态环境。
[0081]
所述聚氨酯发泡体为矩形、菱形、米字形、井字形或十字型，优选聚氨酯发泡体与内嵌骨架固定器22的形状相同，可将内嵌骨架固定器22完全包覆在其中，如图3所示。
[0082]
聚氨酯具有优异的减震、缓冲性能，以及良好的抗压缩负荷性能及变形复原性能，进一步提高该浮动载体抵抗较大风浪的稳定性。
[0083]
更优选地，所述聚氨酯发泡体的截面直径是内嵌骨架固定器22截面直径的10～15倍，优选为10倍。
[0084]
聚氨酯发泡体截面直径为内嵌骨架固定器直径的上述倍数范围时，聚氨酯发泡体作为浮动载体。
[0085]
根据本发明一种优选地实施方式，在浮动载体的表面和内部喷涂聚脲、聚氨酯、环氧树脂、纳米涂料中的一种或几种，优选聚脲、聚氨酯和环氧树脂中的一种或几种，更优选为聚脲。
[0086]
经试验发现，在浮动载体的表面喷涂上述聚合物，可增强浮动载体的一体性，同时上述聚合物具有燃点高、耐腐蚀等优点，喷涂上述物质还可提高浮动载体的阻燃性、耐腐蚀性和防水性，提高其使用寿命。
[0087]
优选地，在浮动载体的上表面和侧面喷涂上述聚合物，避免在下表面喷涂上述聚合物，可保证浮动载体具有一定的透水率，有利于浮动载体中微生物和植物的生长。
[0088]
更优选地，喷涂厚度为0.4～1mm，优选为0.5mm，喷涂上述厚度的聚合物即可保证浮动载体具有良好的耐腐蚀性和防水性。
[0089]
本发明第二方面在于提供一种包括本发明第一方面所述的浮动载体的浮体固定单元。
[0090]
所述浮体固定单元包括金属网格1和浮动载体2，浮动载体2安装在金属网格1中。
[0091]
本发明所述金属网格1包括横向金属索11和竖向金属索12，横向金属索11和竖向金属索12通过紧固件固定。
[0092]
所述紧固件优选为十字卡扣或u型夹，优选为十字卡扣，更优选十字卡扣中的横向金属索和竖向金属索采用上下交替的方式进行安装排列，如图11所示。
[0093]
可使金属网格1连接更牢固，有效避免某一位点的十字卡扣或u型夹失效时，连接于其上的其它金属索网格散开。
[0094]
金属网格和金属索的材质选自不锈钢、铝合金或镀锌钢,优选选自不锈钢或铝合金，更优选为不锈钢。
[0095]
所述浮动载体2与金属网格1为可拆卸连接，该连接方式不仅可拼接成任意轮廓图案，满足水上光伏多种造型、景观设计的需求，同时，相比于现有技术的刚性连接方式，该可拆卸柔性连接方式可将浮动载体2受到的力分散，避免应力集中部位造成破坏，进而解决了一般水上光伏固定、连接点易损的问题。
[0096]
所述浮动载体2包括内嵌骨架固定器22，所述内嵌骨架固定器22位于浮动载体2中。浮动载体2通过内嵌骨架固定器22安装在金属网格1中，更优选金属网格1中的横向金属索11和竖向金属索12穿过固定器221后，通过螺栓将浮动载体2固定在金属网格1中，如图4所示。使得浮动载体2套在横向金属索和竖向金属索上滑动而不脱落，当出现水平方向拉力时，浮动载体2可沿金属索进行滑动，当出现垂直于浮动载体方向的力时，浮动载体不会发生位移，并将力传递通过内嵌骨架固定器22传递至内固定器221和金属索网格1上，分散力的传递，避免对浮动载体造成破坏。
[0097]
根据本发明一种优选地实施方式，横向金属索11和竖向金属索12的直径相同，直径为7～15mm，优选为8mm。
[0098]
优选地，横向金属索11和竖向金属索12的抗拉强度相同，抗拉强度均大于内嵌骨架固定器22的抗拉强度，横向金属索11和竖向金属索12的抗拉强度为1700mpa～2500mpa，优选为1800～2300mpa。
[0099]
所述连接方式在受到风浪冲击时，系统的主要受力结构为金属网格1和内嵌骨架固定器22，并可使浮动载体在一定范围内在金属索上滑动，避免刚性连接产生的应力集中过大的问题，解决了一般水上浮动载体固定点和连接点易损的问题。
[0100]
所述金属网格1连接在定位系统上，如图12、13或14所示，所述定位系统一般为固定的桩、金属锚或由连接在金属索上的重物组成。通过定位系统将金属网格进行定位。
[0101]
水流平缓处，定位系统一般由连接在金属索上的重物组成，重物包括石头、水泥预制件中的一种或几种。
[0102]
在海洋或湖泊中心处，定位系统以金属锚优先。金属网格1通过横向金属索11、十字卡扣或u型夹头连接在定位系统上。
[0103]
该浮体固定单元可以多个单元横向和竖向排列的形式形成所需要的浮体，当更换浮动载体时，只需单独拆卸该金属网格1中的单个浮动载体即可，如图10所示，可手动拆卸、更换，操作简便。
[0104]
所述浮体固定单元可提供50～80kg/m2的浮力，完全可用于安装光伏器件等装置，稳定性强，在遭受较大风浪时，不会使安装于其上的装置侧翻或发生碰撞。
[0105]
本发明第三方面在于提供一种水面漂浮体，该水面漂浮体包括本发明第二方面所述的浮体固定单元，和光伏器件。
[0106]
所述浮动载体2和光伏器件通过支脚套3固定，该支脚套3一端为空心套管31，空心套管31套设于支撑体223上，另一端为扁平状连接体32。
[0107]
空心套管31的截面形状与支撑体223的截面形状相同，其截面面积略大于支撑体223的截面面积，保证支撑体223可内嵌在支脚套的空心套管31内。
[0108]
将该支脚套的一端设置为圆柱体状，不但安装更方便，同时圆柱体状可实现三维立体承压，承压能力更好。
[0109]
安装光伏器件时，将自攻螺钉穿透空心套管31钉入支撑体223中，从而使支脚套3安装在浮动载体2上，如图9所示。
[0110]
扁平状连接体32与光伏器件的框架顶端连接，自攻螺钉穿过光伏器件的框架顶端和扁平状连接体32，将光伏器件安装在支脚套3上，从而通过支脚套将光伏器件安装在浮动载体2上，如图8所示。
[0111]
所述扁平状连接体32的轴线与空心套管31轴线之间的夹角为70
°
～90
°
，优选为77
°
～90
°
，通过调整扁平状连接体32与空心套管31之间的夹角使光伏器件与水平方向成一定角度。
[0112]
本发明所述光伏器件与水平方向的安装角度为0
°
～50
°
，光伏器件的安装角度与其安装所在地的纬度有关。对应不同的纬度会对光伏器件的安装角度做适应性的调整。
[0113]
光伏器件安装在浮动载体的中心位置，避免受到风浪时，两光伏器件发生碰撞，造成光伏器件损坏。
[0114]
所述浮动载体2比光伏器件的面积大0.6～1m2，优选为0.66m2。
[0115]
两相邻光伏器件之间的距离为17～30cm，优选为20cm。
[0116]
经试验发现，浮动载体比光伏器件的面积大0.6～1m2，可保证两相邻光伏器件之间的距离大于17～30cm，保证浮动载体在受到较大风浪时，相邻的光伏器件之间不会发生碰撞，导致光伏器件损坏。同时浮动载体采用上述安装方式具有良好的稳定性，相邻光伏器件发生碰撞的机率较低。
[0117]
本发明第四方面在于提供一种本发明第三方面所述水面漂浮体的安装方法，所述方法包括以下步骤：
[0118]
步骤1、任选地，固定金属索，形成金属网格1；
[0119]
步骤2、将金属网格连接到定位系统上；
[0120]
步骤3、将光伏器件安装在浮动载体2上；
[0121]
步骤4、将安装有光伏器件的浮动载体2安装在金属网格1上。
[0122]
以下对该步骤进行具体描述和说明。
[0123]
步骤1、固定金属索，形成金属网格1。
[0124]
将横向金属索11与纵向金属索12通过十字卡扣或u型夹头固定，优选为十字卡扣。通过四个十字卡扣将两条平行的横向金属索11和两条平行的纵向金属索12形成金属网格1。
[0125]
优选地，安装时将横向金属索11与纵向金属索12采用上下交替的方式排列安装，避免某一点位的固定器失效时金属索网格散开，使金属网格1拼接更牢固。
[0126]
步骤2、将金属网格连接到定位系统上。
[0127]
定位系统一般为固定的桩、金属锚或由连接在金属索上的重物组成。
[0128]
在水流平缓处，定位系统一般由连接在金属索上的重物组成，重物包括石头、水泥预制件中的一种或几种。
[0129]
在海洋中，定位系统以金属锚优先。金属网格通过横向金属索11、十字卡扣或u型夹连接在定位系统上。
[0130]
步骤3、将光伏器件安装在浮动载体2上。
[0131]
将光伏器件通过支脚套3安装在浮动载体2上，具体地，首先先将自攻螺钉穿过光伏器件的框架顶端和支脚套3上的扁平状连接体32，将光伏器件安装在支脚套3上。
[0132]
然后，将支撑体223内嵌在支脚套的空心套管31内，将自攻螺钉斜穿或垂直穿透空心套管31钉入支撑体223中，从而使支脚套3安装在浮动载体2上。从而完成光伏器件在浮动载体2上的安装。
[0133]
所述光伏器件与水平方向的安装角度为0
°
～50
°
。
[0134]
步骤4、将安装有光伏器件的浮动载体2安装在金属网格1上。
[0135]
将金属索网格1上的横向金属索11和纵向金属索12穿入环形接口2211内，然后将螺栓穿入固定端2212上的螺栓插入口，将固定器221闭合，使浮动载体2安装在金属网格1上。
[0136]
如需继续安装浮动载体2，需先通过十字卡扣或u型夹将横向金属索11和竖向金属索12在原有金属网格1的基础上，形成新的金属网格1，然后再将安装有光伏器件的浮动载体2安装在新形成的金属网格1中。如图4和图5所示。
[0137]
上述安装方式可多人同时多行、多列同时原位进行安装，如图5、6和7所示，避免了现有技术中光伏岸边拼装、拖拽的复杂安装方式，同时通过螺栓即可实现浮动载体的安装固定，需要的工具和配件简单，可手动拆卸、更换，安装方便、高效。
[0138]
本发明所具有的有益效果：
[0139]
(1)本发明上所述的水面漂浮体安装方法简单，安装可采用链式安装，并且可同时多行、多列同时原位进行安装；
[0140]
(2)本发明所述水面漂浮体的安装方式避免了一般水上光伏岸边拼装、拖拽的复杂安装方式，可同时多个点位进行拼接、安装，大幅提升了工程的安装速度；
[0141]
(3)本发明所述浮动载体采用多层高分子纤维层制成，所述高分子纤维层具有较高的比表面积和孔隙率，能够对流体产生阻尼作用达到消减风浪的功能，同时具有较高的
拉伸强度和拉伸应变，能够承受较大的水流和风浪冲击不被破坏；
[0142]
(4)所述浮动载体的表面喷涂聚脲等高分子材料，不仅提高了浮动载体的一体性，同时赋予该浮动载体良好的阻燃性、耐腐蚀性和防水性，有效提高其使用寿命；
[0143]
(5)本发明所述的水面漂浮体具有生态功能，弥补了当前水上光伏缺少生态功能的短板。浮动湿地具有极高的比表面积与孔隙率，为微生物生长、吸附提供更多点位，能实现更好的净水效果，该浮动湿地生物亲和性高，能提供植物丰富生长、动物捕食栖息的绿色场所，集生态和工业发电于一体。
[0144]
(6)本发明所述的水面浮动载体具有阻尼效果，将风浪的冲击力分散在每个载体中。每个载体再通过固定器将力传递在金属网格中。该结构利用各组分的特点，避免了应力集中造成零件受力过大发生损坏的情况，组成一个稳定、长效的水上漂浮系统。
[0145]
(7)本发明所述的浮动载体通过金属网格将浪、风等外部环境的力传递到水底固定的重物或锚等定位件上，用以底消掉浮动载体受到的冲击力，以保证浮体载体的稳定工作状态。
[0146]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0147]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的普通连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0148]
以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种浮动载体，其特征在于，该浮动载体包括内嵌骨架固定器(22)，该内嵌骨架固定器(22)位于浮动载体中；所述内嵌骨架固定器(22)包括固定器(221)和骨架结构(222)。2.根据权利要求1所述的浮动载体，其特征在于，所述骨架结构(222)为横梁和竖梁交叉的对称结构，优选地，所述骨架结构(222)为十字形结构、米字形结构或井字形结构；所述固定器(221)位于骨架结构(222)横梁和竖梁的末端，该固定器(221)为可开合结构。3.根据权利要求1所述的浮动载体，其特征在于，所述内嵌骨架固定器(22)还包括支撑体(223)，支撑体(223)垂直设置在骨架结构(222)的上表面，优选位于横梁和竖梁的交叉点。4.根据权利要求1所述的浮动载体，其特征在于，内嵌骨架固定器(22)的材质为高分子材料，其抗拉强度高于20mpa，断裂伸长率大于等于350％。5.根据权利要求1所述的浮动载体，其特征在于，所述浮动载体优选为浮动湿地或聚氨酯发泡体，浮动湿地采用多层高分子纤维层制成，所述高分子纤维材料的比表面积为1：(2000～10000)，高分子纤维层的孔隙率为80～99％；高分子纤维层的拉伸强度为30～60kpa，拉伸强度范围下的拉伸应变为60％～90％。6.根据权利要求1所述的浮动载体，其特征在于，在浮动载体的表面和内部喷涂聚脲、聚氨酯、环氧树脂、纳米涂料中的一种或几种，所述浮动载体可提供大于50kg/m2的浮力。7.一种浮体固定单元，其特征在于，所述浮体固定单元包括金属网格(1)和浮动载体(2)，所述浮动载体(2)为权利要求1至6之一所述的浮动载体，所述浮动载体(2)安装在金属网格(1)中。8.根据权利要求7所述的浮体固定单元，其特征在于，所述金属网格(1)包括横向金属索(11)和竖向金属索(12)，横向金属索(11)和竖向金属索(12)通过紧固件固定。9.根据权利要求8所述的浮体固定单元，其特征在于，浮动载体(2)通过内嵌骨架固定器(22)安装在金属网格(1)中。10.一种水面漂浮体，其特征在于，该水面漂浮体包括权利要求1至6之一所述的浮动载体，或权利要求7至9之一所述的浮体固定单元，以及固定于其上的光伏器件。11.根据权利要求10所述的水面漂浮体，其特征在于，所述浮动载体(2)和光伏器件通过支脚套(3)固定，所述支脚套(3)一端为空心套管(31)，另一端为扁平状连接体(32)，空心套管(31)套设于支撑体(223)上；所述扁平状连接体(32)的轴线与空心套管(31)轴线之间的夹角为70
°
～90
°
。12.一种水面漂浮体的安装方法，该方法包括以下步骤：将光伏器件安装在浮动载体(2)上；将安装有光伏器件的浮动载体(2)安装在金属网格(1)上。

技术总结
本发明提供了一种浮动载体、浮体固定单元以及水面漂浮体，该浮动载体包括内嵌骨架固定器(22)，该内嵌骨架固定器(22)位于浮动载体中，所述内嵌骨架固定器(22)包括固定器(221)和骨架结构(222)，该固定器(22)一端开口，浮体固定单元包括安装在金属网格中的浮动载体，该浮动载体通过一端开口的固定器(221)安装在金属网格中，将金属索通过该开口置于固定器(221)中后，开口端通过螺栓实现闭合，不但方便浮动载体的安装，还方便单个浮动载体在金属索上的更换，同时该内嵌骨架固定器为一体式，当遇到风浪时，浮动载体受到的力通过内嵌骨架固定器传输至金属索上，降低浮动载体、浮体固定单元以及水面漂浮体受到的冲击力，有利于浮动载体、浮体固定单元以及水面漂浮体稳定性的提高，使其寿命延长。使其寿命延长。使其寿命延长。


技术研发人员：徐云友 王晶晶 刘文博 贺欣 秦文静 郑爽 李林昊
受保护的技术使用者：百奥源环境科技（浙江）有限公司
技术研发日：2022.03.02
技术公布日：2023/6/6