一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置及方法与流程
未命名
07-09
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一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置及方法
1.技术邻域
2.本发明涉及浮式光伏浮筒设计技术邻域,具体地说是一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置。
背景技术:
3.太阳能作为一种清洁能源,现已被作为一种新能源进行大规模发电,因陆地光伏发电平台局限于地形和人口密度,使得陆地光伏平台只能安装于偏远的平原地区。随着各国对浮式建筑体设计的深入,浮式光伏发电平台开始出现于内陆湖泊、水库等水域,甚至是近海岸和深海水域。我国在深海浮式光伏发电技术也进行了初步设计,而海浪会改变深海浮式光伏浮筒的浮力,造成浮筒上部支撑平台出现严重的倾覆现象,最终导致系统出现严重的安全事故。
4.相关技术中,中国专利授权公开号cn114572359b,一种保持水上漂浮式光伏结构动力稳定的连接装置,其技术要点是包括漂浮机构、支撑机构和光伏组件,漂浮机构上固定设置有支撑机构,支撑机构上固定设置有光伏组件。具有保持系统平面稳定的特性,可有效抵抗结构不均匀平面转动的能力,斜撑角钢与锚索共同作用可将风和波浪对结构体系造成的不均匀平面转动效果有效降低。相关技术的不足在于:所述的斜撑角钢和锚索的共同作用可抵消风浪对浮式光伏平台产生的不均匀转动能力,而深海水域波浪载荷要远大于近海,使得斜撑角钢和锚索作用位置在深海水域易发生应力集中,最终导致整个发生断裂和倾覆现象。
5.因此,有必要提供一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置解决上述问题。
技术实现要素:
6.本发明的目的是提供一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置,通过调节浮筒浮力实现浮式光伏系统上光伏组件的水平稳定,利用每个浮筒顶部自适应伸缩装置的伸缩运动实现每个浮筒吃水变化。
7.为了达到上述目的,本发明提供了一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置,包括光伏支撑平台,所述的光伏支撑平台呈八边形,平台的八个角下部各安装有一个圆柱形浮筒,光伏支撑平台和圆柱形浮筒中部通过自适应伸缩装置进行固定,自适应伸缩装置通过自动伸缩调节圆柱形浮筒浮力。还包括若干光伏组件,系泊缆绳和护栏,所述的若干光伏组件固定于光伏支撑平台上部,光伏支撑平台上部其余空白区域可作为走道,方便光伏组件的施工和维护,平台外侧护栏用于防止施工和维护人员掉落,整个浮式系统通过系于每个浮筒侧面的系泊缆绳进行固定。当波浪冲击浮式系统达到一定程度,先临近波浪波峰的圆柱形浮筒会受到一定升力fz的作用,该侧浮筒因浮力变大而被波浪逐渐顶起,波峰到达时浮筒浮力达到最大,所述的自适应伸缩装置在浮筒被顶起后进行收缩运动,增大浮筒吃水面积,进而减小浮筒浮力,待波浪波谷临近圆柱形浮筒升力fz会逐渐消失,浮筒浮力会在波谷时达到最小,此时所述的自适应伸缩装置会因浮筒浮力的减小而自动进行伸长运
动至原状,减小浮筒吃水面积,进而增大浮筒浮力。
8.所述的自适应伸缩装置,包括弹簧,顶部支座,底部支座,活塞筒,活塞和活塞杆,所述的弹簧弹性模量足够大,镶嵌于活塞筒,活塞和活塞杆外侧且固定于顶部支座和底部支座中部,活塞筒固定于底部支座的碗状结构中间,具有足够的深度,活塞和活塞杆则内置于活塞筒内部并向外固定于顶部支座下部,具有足够长的伸缩长度。所述的自适应伸缩装置进行收缩运动时,所述的活塞和活塞杆会向活塞筒的底部进行压缩,此时弹簧也因活塞和活塞杆的压缩而进行压缩运动,进而减小了浮筒浮力,待波浪波谷临近,因作用于浮筒升力fz逐渐消失,所述的弹簧,活塞和活塞杆会因外力消逝而逐渐自动伸长并恢复原状,进而增大了浮筒浮力,在深海水域的大风大浪下自适应伸缩装置也能够正常上下伸缩自如。
9.进一步的包括,所述的圆柱形浮筒通过自适应伸缩装置调节浮力,在浮力调节过程需满足一定的浮力关系,所述的浮筒浮力调节过程由公式f
total
=∑fa+∑fb进行计算,其中f
total
为浮式光伏系统实现水平平衡的总浮力,fa为临近波峰时各个浮筒承受的浮力,fb为临近波谷时各个浮筒承受的浮力,进一步推导得如下关系式:
[0010][0011]
其中,ρ为海水密度,g为重力加速度,va和vb分别为波谷至波峰时与波峰至波谷时各浮筒排水体积和吃水体积之和,k为弹簧弹性模量,za为弹簧被浪顶起而压缩的长度,zb为弹簧临近波谷而未恢复原始状态(运动前)的拉伸长度,z0为弹簧临近波谷且恢复原始状态而被拉伸的长度,d和d分别为活塞筒和活塞杆的直径,pa和pb分别为活塞和活塞杆进行伸缩运动时的压缩压强和拉伸压强,g为浮式光伏系统总的排水重量,f(t)为深海中风、浪、流环境载荷的干扰。
[0012]
当波谷至波峰,所述的弹簧,活塞和活塞杆在环境荷载f(t)干扰下被进行压缩,弹簧被压缩一长度za,活塞和活塞杆因压缩压强pa的作用而缓慢压缩,圆柱形浮筒的排水体积和吃水体积之和v0则逐渐减小变为va,若所述的各浮筒遭遇由波谷至波峰,则浮筒浮力会因v0减小而减小。当波峰至波谷,所述的弹簧,活塞和活塞杆则在环境荷载f(t)干扰下由压缩状态被逐渐拉伸复位,弹簧被拉伸复位长度zb,活塞和活塞杆则因拉伸压强pb(pb=pa)的增大而逐渐进行拉伸复位,浮筒排水体积和吃水体积之和则由压缩状态的va逐渐增大至vb,若各浮筒遭遇由波峰至波谷,则浮筒浮力即会因va增大而增大。因8个所述的浮筒浮力调节均为独立工作,故所述的各浮筒位于波谷至波峰的浮力之和∑fa及各浮筒位于波峰至波谷的浮力之和∑fb组合成浮式系统的总浮力。此外,若所述的弹簧拉伸运动未恢复至原始状态,则弹簧拉伸长度zb《za,若弹簧进行拉伸运动且恢复至原始状态,则弹簧拉伸长度zb=za,若弹簧恢复至原始状态且其进一步进行拉伸,则弹簧拉伸长度zb+z0>za。
[0013]
所述的自适应伸缩装置调节圆柱形浮筒浮力,8个所述浮筒因自适应伸缩装置的作用会在波浪中自动起伏升降,而光伏支撑平台和光伏组件将尽可能保持水平稳定,降低了光伏支撑平台发生倾覆的概率。
[0014]
所述的光伏支撑平台和光伏组件在波浪中的升沉运动幅度较小,系于圆柱形浮筒侧面系泊缆绳减少了被拉紧的时间,即使在偶然大风浪下系泊缆绳被拉紧,但其张力也小于大浪作用于传统浮体系泊张力很大的情况。
[0015]
所述的一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置的制备方法,包括以下步
骤:
[0016]
步骤a,首先遭遇波浪波峰的圆柱形浮筒被逐渐顶起,使得该侧上部光伏支撑平台被顶起,而自适应伸缩装置在接收到来自浮筒的升力fz作用,活塞,活塞杆和弹簧被进行收缩运动,减小了浮筒浮力,此时该侧浮筒上部的支撑平台将被尽可能拉回原来位置。
[0017]
步骤b,圆柱形浮筒遭遇波浪波谷后,此时波浪对浮筒的升力fz逐渐消失,自适应伸缩装置因fz的消失,弹簧,活塞和活塞杆被进行伸长运动至恢复原长,增大了浮筒浮力,使得该侧浮筒上部的光伏支撑平台从下沉位置拉回原来位置。
[0018]
步骤c,深海浮式光伏系统中8个圆柱形浮筒因自适应伸缩装置的作用会在波浪中自动起伏升降,使得光伏支撑平台和光伏组件将尽可能保持水平稳定,降低了光伏支撑平台发生倾覆的概率。
[0019]
与相关技术相比,本发明有益效果如下:
[0020]
(1)所述的八边形光伏支撑平台及其上部若干光伏组件在大风大浪下通过调节浮筒浮力,能够像一地毯平铺于深海海面,降低了平台升沉运动的幅度,以及发生倾覆的概率;
[0021]
(2)所述的自适应伸缩装置在波浪中通过活塞,活塞杆和弹簧的自动伸缩,实现浮筒随波浪上下起伏,进而使得浮筒浮力变大和变小。
[0022]
(3)所述的弹簧具有足够大的弹性模量,所述活塞,活塞杆和活塞筒的组成类似液压缸装置,且其具有足够长伸缩长度,故在深海海面的大风大浪中所述的自适应伸缩装置也能够正常工作。
[0023]
(4)所述的自适应伸缩装置实现了浮筒浮力的调节,可减小所述系泊缆绳拉紧时的张力,进而减小系泊缆绳破断发生的概率,即使是遭遇了偶然大浪的侵袭。
附图说明
[0024]
图1为本发明一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力装置的三维示意图;
[0025]
图2为本发明自适应伸缩装置及部分浮筒的结构示意图;
[0026]
图3为本发明自适应伸缩装置的剖视图;
[0027]
图中标记如下:
[0028]
1-光伏支撑平台,2-圆柱形浮筒,3-自适应伸缩装置,4-光伏组件,5-系泊缆绳,6-护栏,301-弹簧,302-顶部支座,303-底部支座,304-活塞筒,305-活塞,306-活塞杆。
具体实施方式
[0029]
为了使本发明的目的、技术方案、公式及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
[0030]
如图1所示,一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置包括光伏支撑平台1,圆柱形浮筒2,自适应伸缩装置3,光伏组件4,系泊缆绳5和护栏6,光伏支撑平台1呈八边形,平台的八个角下部各安装有一个圆柱形浮筒2,光伏支撑平台1和圆柱形浮筒2中部通过自适应伸缩装置3进行固定,自适应伸缩装置3通过自动伸缩调节圆柱形浮筒2浮力。若干光伏组件4固定于光伏支撑平台1上部,光伏支撑平台1上部其余空白区域可作为走道,方便光伏组件4的施工和维护,平台外侧护栏6用于防止施工和维护人员掉落,整个浮式系统通过系
于每个浮筒2侧面的系泊缆绳5进行固定。当波浪冲击浮式系统达到一定程度,先临近波浪波峰的圆柱形浮筒2会受到一定升力fz的作用,该侧浮筒2因浮力变大而被波浪逐渐顶起,波峰到达时浮筒浮力达到最大,自适应伸缩装置3在浮筒2被顶起后进行收缩运动,增大浮筒吃水面积,进而减小浮筒2浮力,待波浪波谷临近圆柱形浮筒2升力fz会逐渐消失,浮筒2浮力会在波谷时达到最小,此时自适应伸缩装置3会因浮筒浮力的减小而自动进行伸长运动至原状,减小浮筒2吃水面积,进而增大浮筒2浮力。
[0031]
如图2-3所示,自适应伸缩装置3,包括弹簧301,顶部支座302,底部支座303,活塞筒304,活塞305和活塞杆306,弹簧301弹性模量足够大,镶嵌于活塞筒304,活塞305和活塞杆306外侧,且固定于顶部支座302和底部支座303中部,活塞筒304固定于底部支座303的碗状结构中间,具有足够的深度,活塞305和活塞杆306则内置于活塞筒304内部并向外固定于顶部支座302下部,具有足够长的伸缩长度。自适应伸缩装置3进行收缩运动时,活塞305和活塞杆306会向活塞筒304的底部进行压缩,此时弹簧301也因活塞305和活塞杆306的压缩而进行压缩运动,进而减小了浮筒2浮力,待波浪波谷临近,因作用于浮筒2升力fz逐渐消失,弹簧301,活塞305和活塞杆306会因外力消逝而逐渐自动伸长并恢复原状,进而增大了浮筒2浮力,在深海水域的大风大浪下所述的自适应伸缩装置3也能够正常上下伸缩自如。
[0032]
如图2-3所示,进一步的包括,自适应伸缩装置3调节圆柱形浮筒2浮力,其浮力调节需满足一定的浮力关系,浮筒2浮力调节过程由公式f
total
=∑fa+∑fb进行计算,其中f
total
为浮式光伏系统实现水平平衡的总浮力,fa为临近波峰时各浮筒2承受的浮力,fb为临近波谷时各浮筒2承受的浮力,进一步推导得如下关系式:
[0033][0034]
其中,ρ为海水密度,g为重力加速度,va和vb分别为波谷至波峰时与波峰至波谷时各浮筒2排水体积和吃水体积之和,k为弹簧301弹性模量,za为弹簧301被浪顶起而压缩的长度,zb为弹簧301临近波谷而未恢复原始状态(运动前)的拉伸长度,z0为弹簧301临近波谷且恢复原始状态而被拉伸的长度,d和d分别为活塞筒304和活塞杆306的直径,pa和pb分别为活塞305和活塞杆306进行伸缩运动时的压缩压强和拉伸压强,g为浮式光伏系统总的排水重量,f(t)为深海中风、浪、流环境载荷的干扰。波谷至波峰处,弹簧301,活塞305和活塞杆306在环境荷载f(t)干扰下进行压缩,弹簧301压缩一长度za,而活塞305和活塞杆306在压缩压强pa作用下缓慢压缩,圆柱形浮筒2的排水体积和吃水体积之和v0逐渐减小变为va,若所述的各浮筒2遭遇由波谷至波峰,则浮筒2浮力会因v0减小而减小。波峰至波谷处,弹簧301,活塞305和活塞杆306则在环境荷载f(t)干扰下由压缩状态逐渐拉伸复位,弹簧301拉伸复位长度zb,活塞305和活塞杆306则在拉伸压强pb(pb=pa)作用下进行拉伸复位,浮筒2排水体积和吃水体积之和由压缩状态的va逐渐增大至vb,若各浮筒2遭遇由波峰至波谷,则浮筒2浮力即会因va增大而增大,因8个所述的浮筒2浮力调节均为独立工作,故各浮筒2位于波谷至波峰的浮力之和∑fa及各浮筒2位于波峰至波谷的浮力之和∑fb组合成浮式系统的总浮力。此外,若弹簧301拉伸运动未恢复至原始状态,则弹簧301拉伸长度zb《za,若弹簧301进行拉伸运动且恢复至原始状态,则弹簧301拉伸长度zb=za,若弹簧301恢复至原始状态且其进一步进行拉伸,则弹簧301拉伸长度zb+z0>za。
[0035]
在本实施方案中,自适应伸缩装置3在波浪中通过活塞305,活塞杆306和弹簧301
的自动伸缩,实现浮筒2随波浪上下起伏,进而使得浮筒2浮力变大和变小。弹簧301具有足够大的弹性模量,所述活塞305,活塞杆306和活塞筒304的组成类似液压缸装置,其具有足够伸缩长度,故在深海海面的大风大浪中自适应伸缩装置3也能够正常工作。八边形光伏支撑平台1及其上部若干光伏组件4在大风大浪下通过自适应伸缩装置3调节浮筒2浮力,其能够像一地毯平铺于深海海面,降低了平台升沉运动的幅度,以及发生倾覆的概率。自适应伸缩装置3实现了浮筒2浮力的调节,还可减小所述系泊缆绳5拉紧时的张力,进而减小系泊缆绳5破断发生的概率,即使是遭遇了偶然大浪的侵袭。
[0036]
一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置调节浮力如图1-3所示,包括以下步骤:
[0037]
步骤a,首先遭遇波浪波峰的圆柱形浮筒2被逐渐顶起,使得该侧上部光伏支撑平台1被顶起,而自适应伸缩装置在接收到来自浮筒2的升力fz作用,活塞305,活塞杆306和弹簧301被进行收缩运动,减小了浮筒浮力,此时该侧浮筒2上部的支撑平台1将被尽可能拉回原来位置。
[0038]
步骤b,圆柱形浮筒2遭遇波浪波谷后,此时波浪对浮筒的升力fz逐渐消失,自适应伸缩装置因fz的消失,弹簧301,活塞305和活塞杆306被进行伸长运动至恢复原长,增大了浮筒2浮力,使得该侧浮筒2上部的光伏支撑平台1从下沉位置拉回原来位置。
[0039]
步骤c,深海浮式光伏系统中8个圆柱形浮筒2因自适应伸缩装置3的作用会在波浪中自动起伏升降,使得光伏支撑平台1和光伏组件4将尽可能保持水平稳定,降低了光伏支撑平台1发生倾覆的概率。
[0040]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征、主要公式和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,上述说明书中描述的只是说明本发明的原理和公式,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
[0041]
本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
技术特征:
1.一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置,其特征在于:包括光伏支撑平台(1),所述的光伏支撑平台(1)呈八边形,平台的八个角下部各安装有一个圆柱形浮筒(2),光伏支撑平台(1)和圆柱形浮筒(2)中部通过自适应伸缩装置(3)进行固定,自适应伸缩装置(3)通过自动伸缩调节圆柱形浮筒(2)浮力;还包括若干光伏组件(4),系泊缆绳(5)和护栏(6),所述的若干光伏组件(4)固定于光伏支撑平台(1)上部,光伏支撑平台(1)上部其余空白区域可作为走道,方便光伏组件(4)的施工和维护,平台外侧护栏(6)用于防止施工和维护人员掉落,整个浮式系统通过系于每个浮筒(2)侧面的系泊缆绳(5)进行固定;当波浪冲击浮式系统达到一定程度,先临近波浪波峰的圆柱形浮筒(2)会受到一定升力f
z
的作用,该侧浮筒(2)因浮力变大而被波浪逐渐顶起,波峰到达时浮筒浮力达到最大,所述的自适应伸缩装置(3)在浮筒(2)被顶起后进行收缩运动,增大浮筒吃水面积,进而减小浮筒(2)浮力,待波浪波谷临近圆柱形浮筒(2)升力f
z
会逐渐消失,浮筒(2)浮力会在波谷时达到最小,此时所述的自适应伸缩装置(3)会因浮筒浮力的减小而自动进行伸长运动至原状,减小浮筒(2)吃水面积,进而增大浮筒(2)浮力。2.如权利要求1所述的自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力装置,其特征在于:所述的自适应伸缩装置(3),包括弹簧(301),顶部支座(302),底部支座(303),活塞筒(304),活塞(305)和活塞杆(306),所述的弹簧(301)弹性模量足够大,镶嵌于活塞筒(304),活塞(305)和活塞杆(306)外侧且固定于顶部支座(302)和底部支座(303)中部,活塞筒(304)固定于底部支座(303)的碗状结构中间,具有足够的深度,活塞(305)和活塞杆(306)则内置于活塞筒(304)内部并向外固定于顶部支座(302)下部,具有足够长的伸缩长度;所述的自适应伸缩装置(3)进行收缩运动时,所述的活塞(305)和活塞杆(306)会向活塞筒(304)的底部进行压缩,此时弹簧(301)也因活塞(305)和活塞杆(306)的压缩而进行压缩运动,进而减小了浮筒(2)浮力,待波浪波谷临近,因作用于浮筒(2)升力f
z
逐渐消失,所述的弹簧(301),活塞(305)和活塞杆(306)会因外力消逝而逐渐自动伸长并恢复原状,进而增大了浮筒(2)浮力,在深海水域的大风大浪下所述的自适应伸缩装置(3)也能够正常上下伸缩自如。3.如权利要求2所述的自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力装置,其特征在于:进一步的包括,所述的圆柱形浮筒(2)通过自适应伸缩装置(3)调节浮力,在浮力调节过程需满足一定的浮力关系,所述的浮筒(2)浮力调节过程由公式f
total
=∑f
a
+∑f
b
进行计算,其中f
total
为浮式光伏系统实现水平平衡的总浮力,f
a
为临近波峰时各个浮筒(2)承受的浮力,f
b
为临近波谷时各个浮筒(2)承受的浮力,进一步得出如下关系式:其中,ρ为海水密度,g为重力加速度,v
a
和v
b
分别为波谷至波峰时与波峰至波谷时各浮筒(2)排水体积和吃水体积之和,k为弹簧(301)弹性模量,z
a
为弹簧(301)被浪顶起而压缩的长度,z
b
为弹簧(301)临近波谷而未恢复原始状态(运动前)的拉伸长度,z0为弹簧(301)临近波谷且恢复原始状态而被拉伸的长度,d和d分别为活塞筒(304)和活塞杆(306)的直径,p
a
和p
b
分别为活塞(305)和活塞杆(306)进行伸缩运动时的压缩压强和拉伸压强,g为浮式光
伏系统总的排水重量,f(t)为深海中风、浪、流环境载荷的干扰;上述波谷至波峰时,所述的弹簧(301),活塞(305)和活塞杆(306)在环境荷载f(t)干扰下被进行压缩,弹簧(301)被压缩一长度z
a
,而活塞(305)和活塞杆(306)因压缩压强p
a
的作用而缓慢压缩,此时圆柱形浮筒(2)的排水体积和吃水体积之和v0逐渐减小变为v
a
,若所述的各浮筒(2)遭遇由波谷至波峰,则浮筒(2)浮力会因v0减小而减小,波峰至波谷时,所述的弹簧(301),活塞(305)和活塞杆(306)则在环境荷载f(t)干扰下由压缩状态被逐渐拉伸复位,弹簧(301)被拉伸复位一长度z
b
,活塞(305)和活塞杆(306)则因拉伸压强p
b
(p
b
=p
a
)的增大而逐渐进行拉伸复位,此时浮筒(2)排水体积和吃水体积之和则由压缩状态的v
a
逐渐增大至v
b
,若各浮筒(2)遭遇由波峰至波谷,则浮筒(2)浮力即会因v
a
增大而增大,因8个所述的浮筒(2)浮力调节均为独立工作,故所述的各浮筒(2)位于波谷至波峰的浮力之和∑f
a
及各浮筒(2)位于波峰至波谷的浮力之和∑f
b
组合成浮式系统的总浮力;此外,若所述的弹簧(301)拉伸运动未恢复至原始状态,则弹簧(301)拉伸长度z
b
<z
a
,若弹簧(301)进行拉伸运动且恢复至原始状态,则弹簧(301)拉伸长度z
b
=z
a
,若弹簧(301)恢复至原始状态且其进一步进行拉伸,则弹簧(301)拉伸长度z
b
+z0>z
a
。4.如权利要求3所述的自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力装置,其特征在于:所述的自适应伸缩装置(3)调节圆柱形浮筒(2)浮力,8个所述浮筒(2)因自适应伸缩装置(3)的作用会在波浪中自动起伏升降,而光伏支撑平台(1)和光伏组件(4)将尽可能保持水平稳定,降低了光伏支撑平台(1)发生倾覆的概率。5.如权利要求4所述的自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力装置,其特征在于:所述的光伏支撑平台(1)和光伏组件(4)在波浪中的升沉运动幅度较小,系于圆柱形浮筒(2)侧面系泊缆绳(5)减少了被拉紧的时间,即使在偶然大风浪下系泊缆绳(5)被拉紧,但其张力也小于大浪作用于传统浮体系泊张力很大的情况。6.一种采用如权利要求1-5任一项所述的自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置的制备方法,包括以下步骤:步骤a,首先遭遇波浪波峰的圆柱形浮筒(2)被逐渐顶起,使得该侧上部光伏支撑平台(1)被顶起,而自适应伸缩装置在接收到来自浮筒(2)的升力f
z
作用,活塞(305),活塞杆(306)和弹簧(301)被进行收缩运动,减小了浮筒浮力,此时该侧浮筒(2)上部的支撑平台(1)将被尽可能拉回原来位置;步骤b,圆柱形浮筒(2)遭遇波浪波谷后,此时波浪对浮筒的升力f
z
逐渐消失,自适应伸缩装置因f
z
的消失,弹簧(301),活塞(305)和活塞杆(306)被进行伸长运动至恢复原长,增大了浮筒(2)浮力,使得该侧浮筒(2)上部的光伏支撑平台(1)从下沉位置拉回原来位置;步骤c,深海浮式光伏系统中8个圆柱形浮筒(2)因自适应伸缩装置(3)的作用会在波浪中自动起伏升降,使得光伏支撑平台(1)和光伏组件(4)将尽可能保持水平稳定,降低了光伏支撑平台(1)发生倾覆的概率。
技术总结
本发明提供了一种自适应调节深海浮式光伏浮筒浮力的装置,包括:光伏支撑平台,圆柱形浮筒,自适应伸缩装置,光伏组件,系泊缆绳和护栏;所述的八边形光伏支撑平台上部固定有护栏和若干光伏组件,支撑平台下部安装有圆柱形浮筒,浮筒和支撑平台中部通过自适应伸缩装置进行连接,系泊缆绳系于浮筒侧面,自适应伸缩装置可通过伸缩运动调节浮筒浮力;本发明利用自适应伸缩装置调节浮筒浮力,实现了波浪中光伏支撑平台和光伏组件的自动水平稳定,因弹簧弹性模量足够大,及活塞和活塞杆的伸缩长度足够长,故在深海水域整个浮式光伏系统也能像地毯平铺于海面上而较难发生倾覆。平铺于海面上而较难发生倾覆。平铺于海面上而较难发生倾覆。
技术研发人员:彭黄华 郭佳民 史旦达 李骞 郑现振 何彧韬 孙瑜 吴中岱 吴恭兴
受保护的技术使用者:上海船舶运输科学研究所有限公司
技术研发日:2023.02.10
技术公布日:2023/4/20
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