[发明专利]适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统及设计施工方法

权利要求书

1.一种适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统的设计施工方法，其特征在于：所述适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统，包括设置于光伏阵列(1)四周水域中的管桩(2)，所述管桩(2)上设置有限位滑轮组件(5)，所述限位滑轮组件(5)与设置于光伏阵列(1)外侧的钢支架(8)通过锚绳(7)连接；包括设计步骤与施工步骤，其特征在于：所述设计步骤包括：

1)计算管桩(2)数量：位于所述光伏阵列(1)每一侧的管桩(2)的个数计算公式为：

其中F_水平为光伏阵列(1)该侧的设计水平载荷，Q_max为单根锚绳最大设计拉力的水平分力；将所述光伏阵列(1)沿对角线方向外围四角分别设置管桩(2)，则管桩(2)的数量为所述光伏阵列(1)每一侧的管桩(2)的个数的和再加上四角管桩(2)个数的和；

2)设计光伏阵列(1)靠河岸侧边的管桩(2)的位置：最高水位水边线与最低水位水边线的距离为L₁，所述光伏阵列(1)靠河岸侧边的管桩(2)距离水边线的距离为L₂，满足L₂≥L₁，以防止阵列低水位搁浅；

3)计算管桩(2)与光伏阵列(1)的距离L₃：根据太阳能光伏阴影间距公式，计算最低水位管桩(2)阴影不遮挡光伏板时，管桩(2)与阵列间的水平距离L₃；

4)计算锚绳(7)的夹角θ：其中，L₄为光伏阵列边长；

所述施工步骤包括：

5)根据所述靠河岸侧边的管桩距离水边线的距离为L2、不同方向单侧桩的个数N，在光伏阵列四周确定位置进行打桩；

6)将预制成型的限位滑轮组件(5)从管桩(2)顶部套入，用锚绳(7)绕过所述限位滑轮组件(5)；

7)将钢支架(8)安装于光伏阵列(1)最外围走道浮体(12)的上表面，并采用刚性螺栓固定；

8)将所述锚绳(7)两自由端分别连接于两个钢支架(8)上，至此完成了水面光伏阵列锚固系统的安装。

2.根据权利要求1所述的适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统的设计施工方法，其特征在于：所述步骤8)中分别与锚绳(7)两自由端连接的两个钢支架(8)之间的距离根据锚绳(7)的夹角θ确定。

3.根据权利要求1所述的适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统的设计施工方法，其特征在于：所述限位滑轮组件(5)包括漂浮支撑(9)、限位滑轮(10)和连接滑轮(11)，所述漂浮支撑(9)为设置于管桩(2)外周的框架结构，所述限位滑轮(10)具有在管桩(2)表面滑动的滚轮，并且所述滚轮与漂浮支撑(9)的内侧固定连接，所述连接滑轮(11)通过固定连接件(13)与漂浮支撑(9)的外侧固定连接，所述锚绳(7)绕过连接滑轮(11)与两个钢支架(8)连接。

4.根据权利要求1所述的适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统的设计施工方法，其特征在于：所述光伏阵列(1)沿对角线方向外围四角分散均匀布置若干根管桩(2)，管桩数量n为，1≤n≤5。

5.根据权利要求3所述的适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统的设计施工方法，其特征在于：所述漂浮支撑(9)为封闭几何形状的框架结构，所述漂浮支撑(9)的特征长度大于管桩(2)直径的3％～40％。

6.根据权利要求3所述的适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统的设计施工方法，其特征在于：所述连接滑轮(11)外围设置有供锚绳(7)放置的锚绳滑动轨道(15)，锚绳滑动轨道(15)靠近漂浮支撑(9)的一侧设置有固定环(14)防止锚绳(7)脱落。

7.根据权利要求6所述的适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统的设计施工方法，其特征在于：所述锚绳(7)为回折成两部分的一根锚绳，其两端分别连接于光伏阵列(1)外侧的两个钢支架(8)，回折部分位于限位滑轮组件(5)的锚绳滑动轨道(15)内，回折点位于固定环(14)处，两部分的锚绳(7)具有夹角θ，θ的取值范围应在10°～90°之间。

8.根据权利要求6所述的适应大变幅、高流速水域的水面光伏锚固系统的设计施工方法，其特征在于：所述漂浮支撑(9)外围对称设置有两个连接滑轮(11)，每个连接滑轮(11)分别通过锚绳(7)与一个光伏阵列(1)连接。