[發明專利]一種水上太陽能供電系統

有效

• 申請號: 201410853450.5
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104539225A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 孫昕;馬蘭;劉定新
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: H02S10/40
• 分類號: H02S10/40;H02S20/30;H02S40/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域：

本發明屬于湖泊水庫水質污染控制領域，具體涉及一種水上太陽能供電系統，適用于湖泊水庫水質污染原位控制系統的能源供應，也適用于湖泊水庫其他水上用電系統的能源供應。

背景技術：

全球大多數湖泊水庫都處于不同程度的富營養化威脅之中，并有明顯加劇的趨勢。中國水庫眾多、分布廣泛，目前正逐漸成為多數城市的主要飲用水水源：但水庫水體的內源污染和富營養化發展趨勢令人擔憂，水庫水質的下降直接影響著城市水資源的可持續利用，威脅到城市的飲用水安全。同時因全球可再生水資源的逐漸減少，尋找節能、經濟、高效的控制水質污染的方法，得到了很多研究者的關注。而太陽能因其普遍存在、儲量無限、清潔、經濟等優點，成為最具發展潛力的可再生清潔能源。

目前，湖泊水庫原位水質污染控制的主要技術是混合充氧，采取離岸電力驅動水中機械混合裝置或離岸電力驅動空壓機對水體進行曝氣混合充氧，但這些技術的應用存在如下問題：(1)能量利用效率較低，一般低于10％；(2)采用離岸電力驅動機械混合裝置時，需要在湖泊水庫水體安裝電纜，有礙水體中的水中作業，也存在較大的安全隱患；(3)采用離岸電力驅動空壓機對水體進行曝氣混合充氧時，需要在水體中敷設空氣管，施工安裝難度大，日常維護檢修不易。

隨著中國經濟的快速增長，能源消耗和二氧化碳排放量大幅度增加，如何有效節能降耗，實現能源與經濟的可持續發展，已不僅是某些特殊行業的技術需求，對于水行業，可行、節能、高效的水質污染控制技術也正得到眾多學者和工程技術人員的重視。在國內外湖泊水庫原位水質污染控制設備的技術中，太陽能尚未得到應用。

發明內容：

本發明的目的在于針對現有湖泊水庫原位水質污染控制技術應用中離岸供電系統的不足，提供了一種水上太陽能供電系統。該水上太陽能供電系統能設置于湖泊水庫水體表層，利用該系統的輸出電能可以驅動原位水質污染控制系統，經濟、高效、便捷地原位改善湖泊水庫水體水質；該系統也適用于湖泊水庫水體中其他用電系統的能源供應。

為達到上述目的，本發明采用如下的技術方案予以實現：

一種水上太陽能供電系統，包括太陽能電池板、蓄電池組和支撐浮體；其中，

太陽能電池板包括若干太陽能電池、周向設置的防水不銹鋼邊框、底部一側設置的可轉動不銹鋼管與鉸鏈以及調節太陽能電池板安裝角度的螺栓、滑輪與不銹鋼支架；太陽能電池板的底部一側通過不銹鋼管和鉸鏈與支撐浮體活動連接，其相對與支撐浮體活動連接的兩側分別通過螺栓、滑輪和不銹鋼支架與支撐浮體相連，其中，每個不銹鋼支架的一端通過螺栓與防水不銹鋼邊框活動連接，每個不銹鋼支架的另一端通過滑輪設置在支撐浮體頂部開設的滑槽內；支撐浮體的一側通過環扣和錨栓與水上用電裝置連接；

蓄電池組用于存儲太陽能電池板收集的電能并用于對水上用電裝置供電。

本發明進一步的改進在于：太陽能電池板、蓄電池組和支撐浮體均設置有兩套，水上用電裝置通過錨栓設置在兩套支撐浮體之間。

本發明進一步的改進在于：蓄電池組包括防水配電箱、箱體內固體電池、防水逆變器、防水控制器、防水電纜以及防水接頭；其中，箱體內固體電池、防水逆變器與防水控制器輸出端并聯相接，且都設置在防水配電箱內，再由防水控制器通過防水接頭以及防水電纜與太陽能電池板背面電線連接。

本發明進一步的改進在于防水電纜采用防水橡皮電纜。

本發明進一步的改進在于支撐浮體包括以高分子聚乙烯為材料的若干浮筒，每個浮筒的四個角上有4個用于連接固定的耳環，4個耳環分別在不同的水平面上錯開分布，且每四個浮筒組成一個單位平方，中心位置的4個耳環重疊在一起，并通過短銷插入固定。

本發明進一步的改進在于不銹鋼管的兩端分別設置有螺栓；不銹鋼支架與太陽能電池板相對與支撐浮體活動連接的兩側均通過螺栓活動連接。

本發明進一步的改進在于太陽能電池板和蓄電池組采用環氧樹脂進行整體絕緣。

本發明進一步的改進在于支撐浮體上部表面采用防滑花紋，安全穩固；其四角均為圓弧鈍角。

本發明進一步的改進在于支撐浮體外側邊設置橡膠防撞條。

本發明進一步的改進在于支撐浮體表面兩側設置水電燈柱。

相對于現有技術，本發明具有如下技術效果：