專利名稱：水上太陽能發(fā)電機(jī)的制作方法
水上太陽能發(fā)電機(jī)本發(fā)明涉及用于改良儲水設(shè)備的水蒸發(fā)的裝置，并且提供用于太陽能發(fā)電的平臺。
背景技術(shù)：
一段時間以來，人們已經(jīng)對遮蓋儲水設(shè)備以減少水蒸發(fā)并且控制儲水設(shè)備中的空氣滋生和水滋生的顆粒污染感興趣。WO 98/12392公開了一種平的多邊形浮動體，其中浮動體的面具有帶有橫向邊緣且局部淹沒的豎直壁。該裝置具有弓形蓋，且在頂蓋上具有用于空氣交換的孔。澳大利亞專利199964460公開了一種模塊式浮動蓋，用于防止從較大的儲水設(shè)備
發(fā)生水損失，其包括由帶或系桿連接在一起的模塊單元，以使用套筒(sleeve)形成片材，所述帶或系桿由焊接在一起的不滲透聚丙烯多絲材料制造而成。這些套筒填充有聚苯乙烯或聚亞安酯浮動裝置，以使得蓋具有浮動性和剛度。WO 02/086258公開了一種層壓蓋，其用于減少水體的蒸發(fā)率，該蓋包括至少一層具有相對較高熱反射率的材料，且材料的另一層具有相對高的光吸收率，該專利還公開了一種形成所述層壓蓋的方法。澳大利亞專利198429445公開了一種水蒸發(fā)抑制蓋層，其包括互連的浮動體，所述浮動體是沿垂直于胎軸線的方向從胎上切割而成，且以平行或交錯的排列方式進(jìn)行組裝。澳大利亞專利200131305公開了一種浮動蓋，其具有錨定到蓄水池周壁上的浮動格柵，且在蓄水池內(nèi)側(cè)的液面線上浮動。柔性的不滲透膜附著到周壁上，且在浮動格柵上松散地放置。W02006/010204公開了一種用于儲水設(shè)備的浮動模塊式蓋，其包括多個模塊，其中每個模塊包括由上表面和下表面所限定的腔體，在下表面中具有開口以允許水進(jìn)入所述腔體，并且在上表面中具有開口，其根據(jù)所述腔體中的水位來允許空氣流入和流出所述腔體，進(jìn)而提供每個模塊用的壓載物，以及與每個模塊相關(guān)聯(lián)的浮動裝置，用來保證使每個模塊浮動。該模塊防止水從覆蓋的區(qū)域蒸發(fā)，且形狀和尺寸被選擇為確保模塊在高速風(fēng)條件下穩(wěn)定且不會堆疊。已經(jīng)建議從太陽能收集器的陣列進(jìn)行太陽能發(fā)電。美國專利7492120公開了一種便攜型PV(光伏)模塊式太陽能發(fā)電機(jī)，用于為固定式電動裝置供電。多個輪子被附接至可再充電式電池容器。太陽能PV板產(chǎn)生用于該裝置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電能，以便PV板能夠被持續(xù)置于最佳的日光下。該裝置包含能夠通過PV板充電的可再充電式電池。具有用于發(fā)電的樞轉(zhuǎn)地連接的光伏板。來自太陽能發(fā)電機(jī)的能量可以通過逆變器從DC變換至AC總干線(mains power),并且如果適用通過計算機(jī)而被同步，以便被連接至市政電網(wǎng)。這些現(xiàn)有技術(shù)的裝置具有如下局限性·-沒有適應(yīng)于較大/無限規(guī)模的有效載荷承載能力的技術(shù)的設(shè)備并且因此；
沒有應(yīng)用級的發(fā)電能力； 在存儲水平變化，主要?dú)饬髯兓约皬U物流動(trash flow)時，在可能的最大暴風(fēng)雨PMS的情況下，大門控配置(large gated deployment)上的污染問題； 由于產(chǎn)品配置強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、完整性不足以及起作用的系泊方案不適合引起的較大配置上的風(fēng)穩(wěn)定性問題；·自然作用例如將產(chǎn)品約束在存儲設(shè)備的小區(qū)域上的盛行風(fēng)的長久作用導(dǎo)致的水質(zhì)量問題； 沒有吊車(boom)所述產(chǎn)品就不能集中到/包含到組/區(qū)域內(nèi)或者不能移動； 不能在受控的定向上移動； 沒有嵌入式導(dǎo)電能力；本發(fā)明的目的是提供一種浮動式太陽能發(fā)電機(jī)，所述浮動式太陽能發(fā)電機(jī)還提供了水蒸發(fā)控制并且改良了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提供了一種模塊的陣列，每個模塊被構(gòu)造成支撐用于將太陽能轉(zhuǎn)變成電能的太陽能收集板，其中，每個模塊由至少一個半殼體形成，并且當(dāng)兩個半殼體相連接而形成浮動模塊時，所述至少一個殼體的外表面被構(gòu)造成支撐太陽能收集器，并且每個模塊被適應(yīng)于兩個相反的邊緣部上用于成直線連接而形成模塊鏈，并且所述鏈中的每個太陽能收集器被以電串聯(lián)和/或并聯(lián)的形式連接，每個模塊鏈可橫向連接以形成模塊的陣列，每個太陽能收集器的鏈被以串聯(lián)或并聯(lián)的形式電連接至其它鏈，從而提供需要的輸出電壓。可鎖定的邊緣連接器被優(yōu)選引用在模塊殼體的邊緣中。優(yōu)選地，每個殼體采用允許空氣和/或水進(jìn)入或流出所形成的模塊的孔。模塊鏈可以利用鏈連接器連接在一起，鏈連接器還采用電導(dǎo)體。優(yōu)選地，至少一些模塊是浮動模塊以保證所述陣列在水表面上是穩(wěn)定的。浮動模塊允許水被保持作為下半個模塊中的壓載物。另外的浮動裝置和壓載裝置也可以與陣列一起使用，以最優(yōu)化所述陣列在所有天氣條件下的穩(wěn)定性。本發(fā)明提供包括六個主要部件的多種優(yōu)選設(shè)計模塊殼體，鏈連接器，浮囊，壓載管適配器，壓載管，以及浮袋，所有這些部件都由高密度聚乙烯(或類似)樹脂HDPE制成，其包括“現(xiàn)有技術(shù)”的光穩(wěn)定劑和反光填料例如二氧化鈦和/或黑煙末的母料(masterbatch)混合物，以最大化材料的穩(wěn)定性和耐久性。模塊殼體樹脂/母料混合物可以被注射成型到下述的模塊殼體內(nèi)a)方形赤道空心水平部；b)具有 稍稍彎曲的殼體頂部/上層結(jié)構(gòu)，其具有成型的棱條，用于提高強(qiáng)度，在肋的每一側(cè)具有凹槽，用于提供有效載荷支撐結(jié)構(gòu)的固定點，或者 在另一實施例中圓頂形狀的殼體頂部/上層結(jié)構(gòu)，其具有加固的周邊冠部，以提供用于固定的或電動的有效載荷角度定位的圓形上層結(jié)構(gòu)基部； 在另一實施例中，特殊的三維上層結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計成接收具有上述特征的不同的PV有效載荷類型。
c)所述赤道基部周邊的兩個相反的側(cè)面具有半側(cè)帶槽的凹進(jìn)的連接器，用于連接至鏈連接器；d)所述赤道基部的剩余的兩個相反的側(cè)面是模塊與模塊的連接處，此連接被稱為模塊鏈連接。e)模塊被組裝到鏈上形成模塊鏈集群的長度，然后它們模塊鏈通過鏈連接器裝配而形成集群的寬度。鏈連接器要求是不透水的，堅固并且可鎖定。鏈連接器的第一實施例具有半側(cè)陽式插頭豎直剖面中和陰式插口豎直剖面中的組合，二者分別適于配合帶插頭的鎖定裝置。f)鏈連接器的第二實施例具有用一對帶槽的并且凹入的十字形狀的管代替的箭頭，它們被設(shè)計成當(dāng)這兩者配合時，它們形成連續(xù)的十字形狀的管，插頭形狀的鎖定裝置被
插入所述管內(nèi)。g)在另一優(yōu)選的實施例中，設(shè)計有陽式和陰式帶，它們沿一個邊緣帶有交替的喇叭彎曲的V形狀和矩形的突出部，并且相配合。陽式突出部在端部帶槽并且陰式部具有穿過本體的槽，以當(dāng)它們相配合時鎖緊帶可以插入到對正的陽式和陰式槽內(nèi)而形成不透水的鎖定。本實施例的優(yōu)勢是在裝配和拆卸過程中，所有的鎖可以被插入模塊的頂側(cè)/從模塊的頂側(cè)拆下。h)每個殼體被設(shè)計成當(dāng)兩個殼體被正確定向并且在基部相配合時形成浮動模塊。殼體還在殼體或與浮動模塊相配合的殼體無限串聯(lián)連接時能夠鎖定在一起，而形成模塊鏈或串；i)每個殼體具有中央設(shè)置在殼體頂部的通道(孔)。通道可以被安裝有消光罩，其允許空氣和水進(jìn)入和排出，但不透光。j)單一殼體可以采用可拆除的，充滿壓縮空氣的氣球/浮袋，其被安裝成在殼體下面膨脹并且在殼體基部下面延伸，直接在太陽能收集器支撐體下面提供浮動支撐。殼體可以在中央頂部或適當(dāng)?shù)奈恢靡每擅芊獾膱A柱形孔，在所述頂部具有螺桿型/扭轉(zhuǎn)型鎖。所述圓柱形孔接收螺桿型/扭轉(zhuǎn)型鎖入口蓋，作為封閉機(jī)構(gòu)，以夾緊空氣袋襯墊(washer)，其采用孔以放置氣球/浮袋，所述氣球/浮袋具有穿過所述孔的密封的充脹入口點。k)本實施例的優(yōu)勢在于具有可變的氣球充脹點(inflation point)由氣球的最大充脹極限限定，允許大量浮動調(diào)整，而在以前針對模塊配置的浮動和吃水(draught)進(jìn)行調(diào)整是不可能的。鏈連接器此零件中的樹脂/母料混合物可以被擠出成型到下述的長擠出部中a)左和右邊緣(擠出)部，其具有陰形凹進(jìn)的插口，能夠接收在上面的部分(f)中描述的兩個配合的殼體，具有在上面的部分(e)中描述的陽式插頭；b)所述鏈連接器部分在擠出部的上方具有中央設(shè)置的成型的T部，提供有效載荷上層結(jié)構(gòu)的支撐點，或者c)同一部分在擠出部的底部具有中央設(shè)置的切除的T部，提供浮囊的固定點；d)擠出部還具有靠近左和右邊緣(參考上面的(a))設(shè)置的兩個圓柱形管，它們接收栓系插件；e)鏈連接器的栓系插件提供模塊集群的外部周邊栓系附接點，并且當(dāng)與穿過模塊鏈鎖定連接器的類似栓系插件組合使用時，為集群配備 在水體上任何地方平移運(yùn)動的附接點； 根據(jù)現(xiàn)場的特殊需要改變插件的數(shù)目的能力； 根據(jù)到來的波浪和/或波浪群的傳遞/反射/回潮(dampening)而指定插件的設(shè)置模式，以改變集群的柔韌性的能力； 當(dāng)配置承受大面積的波浪形成區(qū)(fetch)時，在風(fēng)和波浪的作用下對配置的周邊加固； 在配置被用作吊裝裝置(booming device)時同時提供PV功率,對特殊包含
區(qū)域的周邊加固； 矩形支撐框架的自由浮動配置的周邊加固，提供用于單一軸線圓形太陽跟蹤子集群的中央軸線樞轉(zhuǎn)點。f)在另一實施例中，所述鏈連接器的擠出部上方的成型的T形部被去除，并且用第三額外的接地導(dǎo)體用矩形銅導(dǎo)體替換兩個圓柱形管。 所述接地導(dǎo)體為自然靜電的產(chǎn)生和暴風(fēng)雨的活動提供電接地； 所述接地導(dǎo)體還用作模塊集群以及周邊栓系的附接加固點； 每個PV板通過接地而連接到鏈連接器中，正極和負(fù)極平行電連接； 鏈連接器，當(dāng)終止于終端連接器殼體時，被向上彎曲以緩緩的曲線至所述殼體并且固定到位； 兩個集群被以此方式背對背地固定到所述終端連接器殼體內(nèi)； 鏈連接器電壓、電流和操作輸出被通過PLC編程的單元/計算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制； 如果操作，每個鏈連接器經(jīng)由所述單元/計算機(jī)被串聯(lián)連接，直到獲得需要的輸出電壓； 集群可以具有冗余的鏈連接的模塊，如果光照條件惡化它們即處于備用狀態(tài)，并且可以經(jīng)由所述單元/計算機(jī)進(jìn)行連接，以保持逆變器的輸出電壓要求；g)在另一實施例中，所述鏈連接器的擠出部上方的成型的“T”形部以及兩個圓柱形管被去除。擠出部被用單一組或兩組三個圓形的插孔代替，它們能夠接收作為所述三個矩形銅導(dǎo)體的替代的圓形導(dǎo)體。圓形導(dǎo)體可以被壓到插孔內(nèi)，如果需要，可以用蓋上的夾子覆蓋。電纜可以直接延伸到終端連接器的基座內(nèi)，用于連接至集群串聯(lián)/并聯(lián)開關(guān)設(shè)備。所述鏈連接器也具有穿過每個邊緣的矩形均勻間隔的、線性孔排布，成型的凹槽能夠放置鎖緊帶，所述鎖緊帶由具有成型的矩形突出部的HDPE帶構(gòu)成，所述矩形突出部準(zhǔn)確地補(bǔ)充穿過所述鏈連接器的矩形孔。h)鏈連接器的所述實施例的任何組合可以被引用到特殊設(shè)計中，作為單獨(dú)的項目要求。浮囊樹脂/母料混合物可以被吹塑成型(blow moulded)到具有加強(qiáng)的導(dǎo)角邊緣的多邊形赤道浮動部，穩(wěn)定圓形邊緣的盤和具有鎖定肋的扭曲頂部a)浮囊的尺寸也就是其高度可以被改變，以適應(yīng)并且提供對有效載荷和自然力變化(例如風(fēng)和波浪作用)的穩(wěn)定性；b)多個浮囊/連接長度可以被用作另一個選擇，用于對模塊集群提供額外的浮力以支撐模塊集群及其有效載荷；c)扭轉(zhuǎn)型鎖頂部被設(shè)計用于滑動到鏈連接器底部切除的“T”形部內(nèi)，并且將扭轉(zhuǎn)型鎖固定到鏈連接器的底部內(nèi)；d)固定到鏈連接器內(nèi)的多個浮囊也可以被改變(如上所述)，以對模塊集群(以及有效載荷)提供專門針對不同區(qū)域的浮力，從而提供水流(water runoff)的梯度。例如，如果該技術(shù)被用于完全覆蓋儲水設(shè)備本體，如美國用水工程協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)AWWA標(biāo)準(zhǔn)與美國環(huán)境保護(hù)署頒布的增強(qiáng)地表水處理條例US EPA LT2 Rule浮動蓋規(guī)定所要求的。e)或者在另一實施例中，浮動裝置可以被引用到鏈連接器的設(shè)計中，其具有固定的(硬)擠出部或者附接或插入到擠出部內(nèi)的撓性可充脹的袋，或與鏈連接器一起擠出。壓載管適配器樹脂/母料混合物可以被注射成型到具有加強(qiáng)倒角邊緣的零件
內(nèi)，穩(wěn)定圓形邊緣的盤和具有鎖定肋的扭曲頂部a)所述壓載管適配器的尺寸也就是其高度可以被改變，以適應(yīng)對于不同有效載荷類型和自然力變化(例如風(fēng)和波浪作用)的變化的穩(wěn)定性；b)壓載管凸緣的半徑可以變化，以適應(yīng)對于不同有效載荷類型和自然力變化(例如風(fēng)和波浪作用)的變化的壓載物要求；c)適配器包括三個鎖銷，它們滑動到穿過壓載管凸緣的三個直線等間隔的矩形孔內(nèi)；d)所述銷被用于將壓載管固定在壓載管適配器凸緣下面的位置。壓載管樹脂/母料混合物可以被擠出成型到零件內(nèi)a)所述壓載管的關(guān)鍵尺寸也就是其直徑和水下深度可以被改變，以適應(yīng)對于不同有效載荷類型和自然力變化(例如風(fēng)和波浪作用)的變化的穩(wěn)定性；b)壓載管具有等間隔的孔的排列，所述孔被在等距并且平行于穿過所述管的中央軸線的豎直平面的兩個偏心平行平面方向上切割；c)所述孔允許空氣和水在有限的時間內(nèi)進(jìn)入管內(nèi)和從管內(nèi)流出，作為壓載物穩(wěn)定器；d)還具有三個矩形孔構(gòu)成的組的另一等間隔的直線排列，它們準(zhǔn)確補(bǔ)充穿過所述壓載管適配器凸緣的矩形孔，以模塊長度方向上的間隔相隔開，用于容納三個壓載管適配器銷；e)壓載管可以具有端蓋如果指定以及管長度之間的連續(xù)性適配器；f)壓載管連續(xù)性適配器標(biāo)準(zhǔn)制造的管長度連接器，被交替布置，用于形成伸展器型排列的每個側(cè)面連接(flanking)鏈連接器。浮袋/氣球樹脂/黑色母料混合物可以被吹塑成型到袋/氣球內(nèi)，特定于其應(yīng)用，具有半輪廓(semi-piOfiled)的加強(qiáng)的頂部。每個袋是可充氣的，其主要充脹部被特別設(shè)計用于匹配每個模塊類型及應(yīng)用的內(nèi)部形狀和浮動性要求。浮袋可以通過拆下入口蓋和入口墊圈而維修。入口模塊(access module):樹脂/母料混合物可以被注射成型到三個主要部分的模塊殼體組件內(nèi)I.周邊殼體此部分與標(biāo)準(zhǔn)模塊具有相同的模塊連接和尺寸，同時提供用于空降水和顆粒的撓性薄膜屏障或密封件;其還提供用于內(nèi)部浮動平臺的固定框架。
2.內(nèi)部浮動平臺此部分被通過薄膜或群部而連接至周邊殼體與上面第I點相反。3.本裝置的第一實施例是無底的也就是沒有底部，密封的不透水矩形盒體，能夠安裝多達(dá)四個浮囊用于保持其浮動性。4.在另一實施例中，無底的矩形盒體在中央頂部具有可密封的圓柱形孔，在所述頂部中具有螺紋。所述帶螺紋的圓柱形孔接收封閉結(jié)構(gòu)中的螺釘用于夾緊空氣袋墊圈，其引用允許放置浮袋的孔，具有穿過所述孔的密封的充脹入口點。5.圓柱形固定機(jī)構(gòu)允許快速且容易地替換或維修浮袋。6.連接薄膜或群部用于整個覆蓋要求中:這提供了周邊殼體和豎直移動的浮動平臺之間的撓性連接。所述平臺的運(yùn)動和浮動提供約200K的浮力有效載荷容量，并且
因此可以在水體上方行走，進(jìn)行維修，保養(yǎng)以及故障修復(fù)。7.在另一實施例中，不需要整個覆蓋，中央移動部分采用鉸接的翼板，其緩沖所述中央部分返回到其初始位置時抵靠適當(dāng)?shù)估獾耐怀霾康淖矒簟１緦嵤├膬?yōu)勢包括a)模塊殼體組裝程序生產(chǎn)出容易配置的可連接的模塊的長鏈或串；b)在壓按過程中，模塊鏈或串可以通過鏈連接器擠出部連接，它們可以被鎖定，基本上能夠裝配任何集群尺寸；c)模塊殼體可以被特別設(shè)計成支撐任何類型/形式的PV板有效載荷上層結(jié)構(gòu)；d)每個鏈連接器當(dāng)由于遮蔽或故障而離線時被進(jìn)行旁道連接，但電壓和電流仍被監(jiān)控，并且當(dāng)達(dá)到編程的操作水平時被自動切換成在線，直到所述連接器被手動關(guān)閉；e)鏈連接器旁路系統(tǒng)可以被手動接合用于維修和/或檢查；f)在線鏈連接器通過終端連接器串聯(lián)連接，直到獲得需要的系統(tǒng)電壓并且因此具有系統(tǒng)冗余度；g)單一和多個集群的尺寸被設(shè)計/標(biāo)準(zhǔn)化成逆變器容量；h)在低光照低功率事件期間，多個集群可以通過PLC控制器自動連接至更低的功率發(fā)電機(jī)，擴(kuò)展日間發(fā)電持續(xù)時間；i)浮囊的尺寸和數(shù)目以及浮袋的容積可以根據(jù)特定的風(fēng)/波浪載荷以及有效載荷因子而特別改變；j)此特別的連接性和模塊的一般栓系插件以及鏈連接器配置，對于任何類型的光伏PV發(fā)電裝置，能夠采用主動定位控制器以及單一軸線太陽跟蹤；k)模塊式集群可以利用插件而加固；i)插件的排列和位置可以根據(jù)現(xiàn)場的特殊的風(fēng)和波浪條件而改變；m)自由浮動的插件加強(qiáng)的周邊集群可以用于利用框架支撐單一軸線圓形太陽跟蹤子-集群；η)自由浮動的插件加強(qiáng)的周邊集群可以用于PV有效載荷以及吊裝；ο)配置可以整體移動浮動，同時繼續(xù)行駛功能，并且定位在相鄰于一個或多個存儲設(shè)備的平面隔板上，允許對排空的存儲設(shè)備進(jìn)行清洗和維護(hù)；P) PV薄膜技術(shù)PVTFT效率及應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步允許PV板及上層結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡化，其中，PVTFT可以嵌入到/層壓到模塊的暴露表面內(nèi)。使用鏈連接器作為優(yōu)選的連接機(jī)構(gòu)。


現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中圖I示意出具有附接的鏈連接器、浮囊和消光罩的組裝模塊的斷面圖；圖Ia示意出具有附接的鏈連接器、浮囊和消光罩的優(yōu)選模塊的斷面圖；圖Ib示意出具有附接的鏈連接器的優(yōu)選模塊的斷面圖，其中鏈連接器帶有浮動氣球;圖Ic示意出優(yōu)選模塊的斷面圖，其中所述優(yōu)選模塊包括附接的具有單一浮動氣球的鏈連接器，一個浮囊，兩個帶銷的壓載管適配器，兩個壓載管和PV板以及上層結(jié)構(gòu)；圖Id示意出優(yōu)選模塊的斷面圖，其中所述優(yōu)選模塊包括附接的具有兩個鎖緊帶的鏈連接器，浮動氣球，四個浮囊，兩個帶銷的壓載管適配器以及兩個壓載管；圖2示意出沒有鏈連接器和浮囊的組裝模塊上面的等軸測視圖；圖2a示意出具有鏈連接器和浮囊的優(yōu)選模塊的等軸測視圖；圖2b示意出具有鏈連接器、浮囊和PV有效載荷的優(yōu)選模塊的等軸測視圖；圖2c示意出具有鏈連接器的優(yōu)選頂部殼體、浮囊但沒有底部殼體的等軸測視圖；圖3示意出鏈連接器的等軸測視圖；圖3a示意出鏈連接器的等軸測視圖，其中所述鏈連接器具有匯流條插件和功率輸入連接器；圖3b示意出鏈連接器的斷面圖，其中壓配合圓形電纜擠出插孔代替了固體銅(或其它)匯流條；圖3c示意出優(yōu)選鏈連接器的等軸測視圖，其中所述鏈連接器具有代替了固體銅(或其它)匯流條的六個壓配合圓形電纜擠出插孔以及兩個可拆除的鎖緊帶；圖4示意出浮囊的等軸測視圖；圖4a示意出鏈連接器和浮囊概念融合的等軸測視圖，其中鏈連接器與鏈連接器下面的撓性且可充脹的聚合體袋一起擠出而成，或者，與可以接收一個或多個聚合體可充脹袋的固體部一起擠出而成；圖4b示意出鏈連接器和浮囊概念融合的另一視圖，此實施例描繪了添加了端蓋的鏈連接器下面的多邊形固體擠出部；圖4c示意出鏈連接器和壓載物概念融合的視圖，此實施例描繪了鏈連接器下面的多邊形固體擠出部，其可以伸長任何長度，并且添加了端蓋以及用于插入需要的液體壓載物的抽頭(tap)；圖4d示意出壓載管適配器的等軸測視圖；圖4示意出帶端蓋和延伸適配器的壓載管的等軸測視圖；圖5示意出模塊殼體連接器鎖定組件的分解圖；圖5a示意出上述模塊殼體接合組件的另一視圖的分解圖；圖5b示意出另一模塊殼體接合組件和兩個鎖銷的分解圖；圖5c示意出優(yōu)選的模塊殼體接合系統(tǒng)的分解圖；圖6示意出優(yōu)選的鏈連接器和浮囊的斷面圖；圖7示意出模塊殼體倒轉(zhuǎn)和配合過程的斷面圖8示意出模塊旋轉(zhuǎn)和鏈接合過程的平面圖；圖9示意出兩個模塊集群類型；圖10示意出終端連接器支撐模塊，其中鏈連接器從水平彎曲到豎直；圖11示意出兩對終端連接器支撐模塊，其中鏈連接器在包含排水管的排水溝上方橋接。這種類型的橋接被用于橫跨在集群之間。圖12示意出并行切換任何集群組合的概念的圖示請注意集群的移動只用于示意目的；圖13示意出單一集群的示意性電路圖；圖14示意出集成到3X3模塊陣列中的模塊式潛艙(modular divers hatch)。請注意系統(tǒng)集水坑也被模塊化了；圖14a示意出入口模塊俯視圖的第一實施例。入口模塊提供進(jìn)入配置于水體上的系統(tǒng)的關(guān)鍵部分的維護(hù)和修復(fù)；圖14b示意出所述入口模塊的斷面圖；圖14c示意出入口模塊的第二實施例的俯視圖；圖14d示意出所述第二實施例的分解視圖；圖14e示意出入口模塊及其在配置中的用途；圖14f示意出橫跨帶氣球浮動裝置實施例的模塊之間的排水溝的終端橋接，圖示示意出排水管及其內(nèi)容物如果存在的用途，排水管內(nèi)的水用作配置的壓載物重量；圖15示意出利用鉸接吊架的背對背連接至終端連接器的兩個9X2集群；圖16示意出利用受控的系泊在中央軸線上樞轉(zhuǎn)的多個圓形模塊的集群；圖17示意出鏈連接器以及帶栓系插件的模塊鏈連接鎖；圖18示意出10X10的模塊陣列，其系泊方式允許所述陣列在水體上進(jìn)行受控運(yùn)動；圖19示意出消光罩的斷面圖；圖20示意出通過IOX 10單一模塊方形周邊集群支撐的24個模塊的集群；圖21示意出矩形水體上的32個集群的典型配置；圖21b示意出具有?？扛艏艿木匦嗡w上的32個集群的典型配置；圖21c示意出32個集群的典型配置移動到?？扛舭迳系木匦嗡w；圖22示意出PV板支撐上層結(jié)構(gòu)的等軸測視圖，其包括雙彈簧鉸接的傾斜系統(tǒng)，其彈性常數(shù)可以被特別設(shè)計用于當(dāng)承受特殊的現(xiàn)場決定的風(fēng)載荷臨界值時致動傾斜。
具體實施例方式模塊殼體的第一優(yōu)選實施例參考0101和0201以及第二實施例參考0101a，0210a，0111b，0701和0801(塔式模塊)被以標(biāo)準(zhǔn)的多次“注射”工藝注射成型。殼體具有方形的赤道(equatorial)空心部0206，(優(yōu)選0105b和0210a)，所述空心部漸變至稍稍彎曲的頂部0207，逐漸變窄的豎直壁0102,0103和0202，或者，在第二實施例中，漸變至具有圓頂形頂部0113a和0214a的豎直的圓柱形部0115a和0210a。所述豎直的圓柱形部具有錐度(taper)0101b，足以允許殼體的緊密包裝堆疊以進(jìn)行運(yùn)輸。第一實施例的彎曲頂部0207具有成型的棱條0104和0204以提高用于有效載荷支撐強(qiáng)度，并且在肋0111和0205的每一端提供凹槽，用于提供有效載荷支撐結(jié)構(gòu)的固定點。第二實施例包括圓頂形頂部0113a，0111b，0102d和0214a和開有狹槽的加強(qiáng)周邊0114a和0212a的指定弧長。每個狹槽寬4°并且提供用于模塊PV或其它有效載荷分別是0217b和0220b的4°固定增量的水平方向定位。此周邊具有凹槽0103b以允許太陽能收集器夾緊機(jī)構(gòu)被固定至殼體的頭部。夾緊機(jī)構(gòu)以及對應(yīng)凹槽的尺寸/設(shè)計可以根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)荷載的條件變化。在另一實施例中，成型的狹槽O 104e接納PV支撐臂，PV支撐臂利用插入成型的孔0109e中的螺栓被固定至模塊式殼體。本實施例具有平行于鏈連接器帶0102e的加強(qiáng)的聚合體臂結(jié)構(gòu)，因此通過將PV支撐上部結(jié)構(gòu)(superstructure)和組件的一部分集成到模塊式殼體內(nèi)部而降低了其復(fù)雜性。所述模塊實施例的邊緣連接器從方形基部向外伸出可以具有多種替代方式。在一個實施例中，基部的兩個相反的側(cè)面0108，0108a和0802具有箭頭式連接器0108，0108a和0108b，所述箭頭式連接器具有用于連接至鏈連接器0301，0301a和0601的豎
直部0306,0505和0705。模塊的另外兩個相反的側(cè)面具有帶狹槽0508，0509，0508a和0510a的陽箭頭式連接器0107，0107a，0505+0503,0506a, 0705和0803和對應(yīng)陰式插口0502，0505a，0706和0804的組合，二者分別適于配合帶插頭的鎖定裝置0506，0509a和0707。每個殼體被設(shè)計成當(dāng)兩個殼體被正確定向0701和0702并且在基部配合時形成模塊0503a。它們在殼體0706，0707，0509a和0505a以及與其它模塊配合的殼體通過部分0501,0502和0503無限串聯(lián)時能夠鎖定在一起，從而形成模塊鏈或串。每個模塊參考圖8當(dāng)被添加到鏈中時，必須旋轉(zhuǎn)180°以對正適合的插口進(jìn)行配合。在配合過程中當(dāng)兩個殼體被放在一起時，通過插入0507內(nèi)的棒,部分0501以及附接至模塊殼體0805上的附接閂0506被防止進(jìn)入鎖定插口0508，直到下一個模塊鏈連接已經(jīng)與陰插口0502,0706和0804配合0503，0705和0803。一旦配合，鎖
,其允許空氣進(jìn)入和排出，但不透光。通過使上部模塊不透光，根除了模塊內(nèi)的藻類培育。罩包括兩部分，頂部1901和插入部1904。圓柱形的插入部在基部1909具有凸部并且具有用于推按插入的凸緣1908。插入部在頂部具有形成于圓柱體外側(cè)上的三角形環(huán)狀部。環(huán)狀部具有兩組不連接的O. 5mm寬的徑向槽1904和1905，所述徑向槽穿過其中的兩條邊。第一組徑向槽從三角形環(huán)狀部的基部豎直切入穿過斜邊，第二組槽從斜邊水平切入穿過圓柱體的中心。當(dāng)罩被置于插入部上時形成不透光的密封件孔1907和凸部1903。空氣可以在1906所示的路徑中進(jìn)入和流出，當(dāng)光不能進(jìn)出。鏈連接器和此配置的任何其它部分如果需要可以通過所述光排除器通風(fēng)。使用鏈鎖圖7和8形成的兩個或更多個長模塊鏈可以通過鏈連接器0105，0105a, 0211a, 0301,0301a, 0601,1502以及圖9和圖14中的集群連接。在模塊配合過程中，模塊的陽箭頭式側(cè)連接器0108，0505，0507a，0705和0802進(jìn)行配合。組合后的配合的剖面可以在壓按過程中通過0306至0305插入到鏈連接器0305內(nèi)。鏈連接器還提供有效載荷框架支撐夾0303、系繩插孔0308(后面討論)以及用于浮囊的扭曲固定槽0304和0604，其具有鎖定插槽0316，0316a。請注意，浮囊具有對應(yīng)的鎖定突起0406。連接器被設(shè)計有撓曲線0302，這允許模塊配置限定的運(yùn)動參數(shù)。模塊、鏈連接器和浮囊可以被連接成集群1202，圖9，14和15，并且此結(jié)構(gòu)可以支撐有效載荷圖15。每個模塊都能夠保持水壓載物除氣球/袋壓載物實施例外，參考圖lb，lc和ld，所述壓載物在較大的配置中可以變成相當(dāng)大的容積并且因此變成具有相當(dāng)大慣性的實體，并且對在承受強(qiáng)風(fēng)和波浪作用的過程中保持該配置在水體上的穩(wěn)定性是有幫助的。壓載物可以被調(diào)整用于承受最狂暴的情形。模塊的赤道部0206優(yōu)選保持在靜水位SWL上方20_25mm。為此，對于給定的有效載荷，計算數(shù)目的浮囊被插入到鏈連接器內(nèi)，用于提供由于重力和任何其它自然載荷例如風(fēng)而引起的浮力。浮囊的尺寸和設(shè)計可以變化以適應(yīng)特殊的要求。例如，較大的負(fù)載可能需要更長且更寬的囊，或者囊的剖面可能需要變化以允許“階躍式”浮動，其中，浮囊被加寬以提供瞬間大浮力，超出其將需要更大得多的負(fù)荷以浸沒。加載的多邊形鏈連接器圖4c以及具有內(nèi)容物的排水管(gutter pipe)[ 1407f ],與系統(tǒng)排防裝置1406f中的水和系統(tǒng)有效載荷的負(fù)載一起，提供必須穩(wěn)定的重量壓載物?？赡苓€要滿足模塊集群自身的特別要求，例如對于US TL2蓋來說為AffffA標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下，單位標(biāo)準(zhǔn)鏈連接器長度的浮囊的數(shù)目可以變化以滿足要求。鏈連接器的另一實施例在鏈連接器和浮囊概念的融合中得以實現(xiàn)，其中，鏈連接器040Ia與鏈連接器下面的撓性且可充脹的聚合體袋0403a一起擠出而成，或者，與可以接納一個或多個聚合體可充脹袋的固體部0402a一起擠出而成。通過放氣閥0404a改變袋的充脹度空氣含量將相應(yīng)地改變模塊/模塊鏈的浮動性。在另一實施例中，多邊形的固體擠出部0402b在鏈連接器040Ib下面延伸并且利用添加端蓋0403b而密封。在此裝置中實現(xiàn)了浮力的變化，但浮動腔體的特殊設(shè)計的體積以及浮力的更細(xì)微調(diào)整通過經(jīng)由進(jìn)/出閥的受控的水的進(jìn)入而實現(xiàn)。所述鏈連接器可以與作為壓載穩(wěn)定器的浮動氣球/袋實施例一起使用，用于改變自然/有效載荷條件。在長久應(yīng)用的高風(fēng)速情況下，通過氣球/袋實施例減輕了浮動性問題，其中氣球浮力的實際大小超過了通過浮囊實現(xiàn)的，并且另外，袋/氣球的內(nèi)部壓力可以動態(tài)變化以實現(xiàn)所需的浮力。水體上的完整性通過使用壓載管0113c，0113d和圖4e而獲得了。壓載管經(jīng)由壓載管適配器0119c，0119d和圖4d而懸浮在水位下面。所述壓載管適配器利用磁滯回線形狀的(hysteresis shaped)扭轉(zhuǎn)型鎖0403d而被固定至鏈連接器的底部,扭轉(zhuǎn)型鎖用于將壓載管適配器與浮囊圖6相同地固定至鏈連接器。所述固定點還包括橫向扭矩盤0408d，改善了固定點的橫向強(qiáng)度。對于暴露于基礎(chǔ)環(huán)境中的所有配置來說此實施例類型是優(yōu)選的選擇。浮囊具有用于提高強(qiáng)度的加固成型部0402,0405和0605，以及用于將其固定至鏈連接器圖6的滯后成形的扭轉(zhuǎn)型鎖0403，0603。鏈連接器圖3a，3b，3b，0601和1502的另一實施例包括插入三個具有足夠的橫截面積圓形，矩形的銅棒，用于對傳遞通過它們的電流提供低壓損失。這三個銅棒中的
一個0309a，0309b，1001和1309用作電涌和靜電接地，而另外兩個承載正0311a，1311和負(fù)0310a，1312DC電壓和電流。PV板被通過絕緣的插頭0312a和插孔0314a連
接至鏈連接器。插孔導(dǎo)體被壓到導(dǎo)體上，并且通過具有內(nèi)部防水凝膠腔的聚合體外部護(hù)套與元件絕緣。對于緊密靠近水體的低壓要求，此鏈連接器實施例并行連接所有的PV板1308，以便跨過導(dǎo)體的最大電壓將是最大板DC電壓，它很低并且安全適于工作。具有隔離斷路器1314的電動電路斷路器1301，1307可以被手動鎖定到關(guān)位置，用于PV板維修和檢查，所述電動電路斷路器串聯(lián)連接鏈連接器電輸出與終端連接器1102，1315，1501和2105處的其它鏈連接器輸出。為了連接至終端連接器，鏈連接器被從水平位置彎曲至豎直位置1003，剛好彎曲到靜水位SWL上方的高度。匯流條(bus bar)目前處于豎直位置1001，1002和1103以便于電纜連接和連接絕緣。在優(yōu)選實施例圖3b中，圓形電纜被壓到擠出的凹槽0309b，0310b和0305c內(nèi)，用于連接至終端連接器1402f，圓形電纜被彎出鏈連接器到豎直位置并且被伸出以穿透終端連接器1403f的底板。然后，所述電纜被拉出并且連接到電路中。此實施例更加經(jīng)濟(jì)可行，并且在裝配和制造上提供比前面實施例更低的復(fù)雜性。終端連接器的功能是將來自于每個配置的集群1201，1513a，2104，2104b和2104c]的纜線延伸線路(rout)到分站2102，2102b和2102c，分站剛好位于存儲水位上方圖Ib和lc并且提供平臺來安裝電開關(guān)裝置1102，以最小化電纜數(shù)目。當(dāng)特殊的鏈連接器輸出離線(off line)時，其通過封裝在終端連接器上的防水盒1102中的旁路接觸器1314繞道并且與終端連接器電壓隔離。當(dāng)主電壓被沿著終端連接器建立時，每個電接頭被密封在不透水的環(huán)氧樹脂內(nèi)，并且開關(guān)裝置被密封在IP66等級或更好的不透水外罩1102以及電接地的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)。每個鏈連接器輸出被監(jiān)控，并且除非被手動隔離否則將被自動連接在線，如果其符合特殊的電要求。中央PLC編程的單元/微型計算機(jī)控制單元控制整個系統(tǒng)?？刂茊卧谶B接到DC或AC逆變器之前必須實現(xiàn)特定的電壓和電流源。在線鏈連接器被通過控制單元一個接一個地串聯(lián)連接，直到獲得需要的系統(tǒng)電壓。因此，具有系統(tǒng)冗余能力，其中，在低亮度下，更多的鏈連接器可以設(shè)置成在線以獲得需要的輸出。在線操作時間也可以在所有鏈連接器上“共享”或平均分配通過可編程的時間分配器，提高了總體系統(tǒng)壽命。系統(tǒng)監(jiān)控通過硬線連接的纜線或者對于大配置來說通過無線分配的I/o實現(xiàn)。系統(tǒng)控制都是硬線連接的。終端連接器用作局部區(qū)域1201中的集群的連接點和電纜盤。圖12示意出三對背對背集群的示意圖，它們具有分開的電路徑1201僅用于示意目的，事實上，所述電路徑延伸經(jīng)過同一個終端連接器。圖12示意出通過控制線1204和電路斷路器1206控制的總線1205,2104上的多個集群1202，1203的連接。所述總線直接連接至容置逆變器的電分站2102?？蛇x地，集群的輸出可以分別沿規(guī)定路線連接至所述分站，其中在低光照并且因此在更低的發(fā)電條件下，可以再次連接在串聯(lián)的組或多個組中，以實現(xiàn)最低的逆變器操作需求并且提供電能。當(dāng)光照條件改善時，所述串聯(lián)的組可以進(jìn)一步分成更小的組，每個分成的組引向電逆變器組合。此過程被進(jìn)行了 PLC編程，并且將繼續(xù)直到實現(xiàn)完整的功率選項(full power option)。如果光照條件惡化,則相反地發(fā)生同一過程。圖14a示意出平臺入口模塊(Access Platform Module)的第一實施例的俯視圖。此模塊被特別設(shè)計用于提供工人維護(hù)、保養(yǎng)、修理配置和對配置進(jìn)行故障處理的入口通道，主要用于接觸集群陣列中的電分布/泵和PV板。圖14a特別描繪了三個主要的部件I.周邊連接部件1402a，1402b，1402c和1402d，其外部尺寸和連接特征與標(biāo)準(zhǔn)模塊相同。2.第二主要部件是內(nèi)部平臺1401a，1401b，1401c和1401d，其提供捕獲的空氣浮力直到200Kg有效載荷，以及水體上方的入口路徑。此裝置的必要動作是排出水以通過向下移動而反作用于有效載荷。3.第三主要部件是連接前面兩個部件的撓性薄膜或裙部1403a和1403b。此薄膜允許所述部件的不同運(yùn)動，同時保持被覆蓋的水體的整體性。圖14b示意出通過第一實施例，具體地穿過四個可能的浮囊位置的其中一個的位置，的斷面圖。這些囊在熱循環(huán)、波浪作用情況下提供浮力，減少內(nèi)部平臺下面的空氣壓載物。圖14c和14d示意出入口平臺的第二且優(yōu)選的實施例。在此實施例中，前面實施例的浮囊1405b和被捕獲的空氣用帶有進(jìn)氣閥1406c，1407d的可充脹的袋1408c和1405d]代替。袋/氣球壓力可以通過安裝的PLC系統(tǒng)監(jiān)控，如果指定。此實施例的水和空氣顆粒薄膜1403b被去除了并且對于US TL2蓋來說不符合AffffA標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)部平臺1401c和1401d被允許自由浮動，但通過鉸鏈1403d上的一組鉸接翼板1403c和1408d與周邊連接部件1402d的底部倒棱的相互作用進(jìn)行限制。內(nèi)部平臺1401c和1401d在浮袋1408c和1405d放氣之后可以很容易地從位置上拆除。圖14e示意出下述的典型配置-Access 模塊式1401e，-沒有有效載荷的塔式模塊1403e，-具有終端連接器1404e的有效載荷的塔式模塊以及-具有PV板1402e的有效載荷的塔式模塊。請注意，PV板的間距是足夠的/取決于現(xiàn)場緯度處太陽的陰影角和白天日照時間最有效的月份。
圖14f示意出對于US TL2蓋來說與AffffA標(biāo)準(zhǔn)相符的設(shè)計，其包括帶有氣球/浮袋裝置1408f的塔式模塊以及排放裝置1406f，2108中的包含內(nèi)容物1407f的壓載管的組合。在暴風(fēng)雨作用期間以及暴風(fēng)雨過去的過程中，水壓載物，通過改變至集水坑(sump)排放泵2107的輸出并且穩(wěn)定塔式浮動裝置的體積從而增加壓載物重量，可以被保持于這些排放裝置中。所述圖示還包括終端連接器分解為1101至1105，1404e和1404f。圖15示意出通過鉸接的吊架臂(gantry arm)在圖中部分示為1501連接的PV板雙集群陣列。吊架臂允許從存儲裝置的海岸線2105撓性連接至水體上的配置的陣列，用于改變存儲水平。圖15a示意出錨泊的小8X10模塊集群，具有海岸線至集群陣列電線的另一實施例。在本實施例中，防水電纜被置于撓性管道中，撓性管道被固定至由管道1511a拖曳的許多自由浮動的卷筒/浮標(biāo)的頂部。集群陣列的任何運(yùn)動將導(dǎo)致線性卷繞的電纜1513a
和1514a的拉伸或收縮。陣列的受控的錨泊通過多個電纜1503a得以實現(xiàn)，電纜從海岸線1505a連接至陣列1501a的左手最上面。每個所述電纜在它們中點處固定至另一中心電纜[1507a],以使固定點的每一側(cè)的電纜彼此平行。所述中心電纜的運(yùn)動產(chǎn)生斜邊長度或者海岸和集群陣列之間的距離的變化。相同的另一組電纜可以被置于陣列的右手最上面，以約束陣列向圖15a的左側(cè)和右側(cè)的運(yùn)動。通過連接中心電纜1507a至1508a，此電纜的前后直線運(yùn)動導(dǎo)致模塊陣列橫跨水體的前后運(yùn)動。這利用電動絞盤可以很容易實現(xiàn)。以與頂部的那些相同的方式將另一組電纜連接至陣列的底側(cè)以及將底部右手側(cè)中心電纜連接至頂部左側(cè)中心電纜以及將底部左手側(cè)中心電纜連接至頂部右手側(cè)中心電纜。陣列被完全約束在位置上，并且通過經(jīng)由絞盤施加力到一根電纜上陣列能夠在任一方向上被移動。通過均衡頂部和底部中心電纜的加長長度，可以調(diào)節(jié)水位的變化。圖21示意出水體上的典型配置。每個集群2106被背對背連接至終端連接器2105并且用縫隙2108圍繞，或者在US EPA LT2蓋的情況下，用帶有排放管1109和集水坑陣列2107的撓性薄膜排放裝置1108圍繞。配置被通過自動張緊的周邊支撐物2103約束，所述支撐物被經(jīng)由線連接至鏈連接器從左向右或終端連接器頂部&底部。在US EPA LT2蓋的情況下，折疊的環(huán)形撓性薄膜在海岸線上進(jìn)一步連接至張緊的周邊并且穿過箭頭式折疊連接器通向集群排水溝的周邊。圖21a和21b示意出用于配置在典型的存儲設(shè)備的中心板上方的集群陣列的拆除程序。可浸隔板2113b和2113c被相鄰于存儲裝置的最長邊建立。水被泵吸到存儲裝置內(nèi)以升高存儲裝置到存儲裝置的正常工作水平之上，以浸沒隔板2113b和2113c。然后集群陣列被漂浮到隔板上圖21c。請注意雖然集群處于運(yùn)動中，但電纜被利用吊架2105b，2105c通過軌道2112b，2112c上的帶輪2110b，2110c和2111b，2111c伸長，保持電連接至分站2102b，2102c。保持電連接允許置于隔架上的陣列行駛功能，雖然對存儲裝置進(jìn)行維護(hù)。這種類型的系統(tǒng)只適于對于USTL2蓋來說不需要符合AffffA標(biāo)準(zhǔn)的存儲裝置。如上所述，模塊0903可以經(jīng)由模塊鏈接和鏈連接器0904而被連接到方形集群0901,0902中。模塊還可以被連接到圓形集群1607的陣列，每個集群具有其自己的中心樞轉(zhuǎn)點1604。如果這些集群的每個被用系鏈例如桿/電纜等連接，那么集群陣列的定向?qū)⑼ㄟ^所述系鏈控制。圖16示意出此原理，其中，連桿臂1609當(dāng)轉(zhuǎn)動時1606從如上面的視圖中所示的位置重新定向陣列的方向到如下面的視圖所示的位置。請注意，在圖示中，系鏈被呈現(xiàn)為剛性桿，實際中，其可以用電纜環(huán)或裝置代替。對于水質(zhì)量是重要問題的大集群來說，模塊群體1601的一部分可以被去除1602，以使日間轉(zhuǎn)動例如暴露足夠的水體從而消除了水質(zhì)量問題。所述配置上述對于太陽能發(fā)電機(jī)有效載荷來說是優(yōu)選的，因為配置的質(zhì)量重量和有效載荷通過模塊下部結(jié)構(gòu)的浮力支撐。此結(jié)構(gòu)的栓系力要求僅僅用于克服結(jié)構(gòu)的慣性。圖17示意出分別插入到鏈連接器和模塊鏈鎖內(nèi)的栓系插件1702，1704。這些插件被設(shè)計成優(yōu)選接收不銹鋼桿SS，或不銹鋼纜線。圖18示意出方形水體上的100個模塊的配置。SS插件1804，1805被圍繞著配置的周邊插入，插入線的數(shù)目取決于現(xiàn)場特殊的自然力。每個插件在配置的周邊1810具有固定點。纜線從這些固定點延伸至水體
1808，1809的堤岸，纜線通過在北-南和東-西方向1806，1807上纏繞進(jìn)/纏繞出的組合連接至絞盤或其它裝置。此過程使得配置能夠在水體上的任何地方移動。在水體上方具有長時間的流行風(fēng)的情況下此能力是優(yōu)選的，其中，延長的持續(xù)時間使得未栓系的配置保持于下風(fēng)位置并且導(dǎo)致水質(zhì)量問題。圖20示意出被36模塊組成的IOX 10方形集群2014圍繞的24個模塊組成的圓形集群2011，所述方形集群具有加強(qiáng)插件2004，固定點2010，以及外部栓系裝置/固定裝置2008，2009，2006和2007。中央的圓形子集群在中央軸線2012處樞轉(zhuǎn)，通過結(jié)構(gòu)2013支撐，結(jié)構(gòu)2013繼而通過方形集群2014支撐。中央集群具有內(nèi)部栓系控制器2015；使得能夠雙向被控制地沿單一軸線跟蹤太陽2016。圖22示意出PV板及其上部結(jié)構(gòu)SS的后視圖。上部結(jié)構(gòu)通過環(huán)2201設(shè)置于塔式模塊的頂部。兩個雙重安裝的彈簧2206和2207從臂2210和PV板支撐體2208分離開高度調(diào)整器2203和2204。雙彈簧鉸接的傾斜系統(tǒng)的彈性常數(shù)被特別設(shè)計成當(dāng)承受特殊的現(xiàn)場決定的風(fēng)載荷臨界值時致動傾斜。雙彈簧系統(tǒng)包括板簧2207和盤簧2206，每個彈簧具有不同的共振特性，被設(shè)計用于彼此對抗，緩沖超過載荷臨界值的風(fēng)產(chǎn)生的渦流所制造的振動。本發(fā)明在下述方面特別有用I)防止從較大的儲水設(shè)備面積上發(fā)生大量水蒸發(fā)；2)防止雨水進(jìn)入帶有處理過的水的配置；3)減少儲水體積的鹽化增加；4)減少所有儲水區(qū)域中的藍(lán)-綠藻的形成；5)允許控制水體中溶解的氧D0水平；6)減少儲水表面中/或上方的水生野草生長；7)本系統(tǒng)可以包括冗余的鏈連接的PV串，它們可以在低光照條件期間與本系統(tǒng)時間共享或設(shè)置成在線。8)本系統(tǒng)可以被設(shè)計成具有橫跨主要集群區(qū)域的低電壓部件。9)與連接的PV串一樣，本系統(tǒng)可以包括冗余的集群，它們可以在低光照條件期間與本系統(tǒng)時間共享或設(shè)置成在線。10)本電系統(tǒng)具有適應(yīng)性，以便在變化組大小時集群可以被串聯(lián)電連接，直到在提高/降低光照條件的過程中獲得操作電壓......提供電能；11)每個PV有效載荷可以被手動固定至任何兩個軸角；12)每個PV板可以被設(shè)置成兩軸線自動太陽跟蹤系統(tǒng)(two axis auto suntracking system)；13)有利于光伏產(chǎn)生的有效載荷承載能力光伏并且因此a)電網(wǎng)供電；b)供電至驅(qū)動絞盤以使集群的陣列對準(zhǔn)太陽；c)供電至驅(qū)動絞盤以重新定位所述配置；d)供電以驅(qū)動其它局部化應(yīng)用；14)不使用吊裝設(shè)備可以系泊帶插件的配置；15)配置可以用作具有PV有效載荷的吊裝設(shè)備；16)配置陣列可以設(shè)置成固定的單一軸線太陽跟蹤集群PV陣列；17)周邊集群配置具有利用上部結(jié)構(gòu)軸向支撐內(nèi)部子集群的能力。從上述，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員認(rèn)識到本發(fā)明包括下述益處。在鏈內(nèi)模塊可以被鎖定在一起； 模塊鏈可與鏈連接器連接而形成集群； 鏈連接器可安裝可變數(shù)目的浮囊，以對集群和有效載荷提供浮力；籲鏈連接器可以承載傳輸電壓和電流的嵌入式匯流條； 浮囊可以被制成特定的剖面以產(chǎn)生更大浮力的配置“區(qū)域”，并且因此有效控制所述配置的雨水流下的流動方向； 快速安裝有效載荷的下部結(jié)構(gòu)； 有效載荷下部結(jié)構(gòu)可以被固定至任何雙軸線角位置/預(yù)期對準(zhǔn)，或者可以安裝自動的雙軸線太陽跟蹤系統(tǒng)； 模塊集群陣列蓋可以覆蓋任何大小或形狀的儲水設(shè)備表面區(qū)域； 模塊集群可以支撐“丟失”的模塊/區(qū)域，允許水合培養(yǎng)物通過配置中的孔充分加氧； 模塊集群可以被設(shè)計用于現(xiàn)場特殊的溶解氧需要； 模塊集群配置限制過多的光進(jìn)入水，降低藻類尤其是藍(lán)綠藻的形成； 模塊集群配置減少了從太陽進(jìn)入水體的能量的吸收，并且因此降低了溫度； 模塊集群配置降低儲水設(shè)備體積內(nèi)的鹽化增加； 模塊集群可以通過撓性薄膜，周邊排放裝置和集水坑相連接，而形成雨水和塵土顆粒污染物以及它們的組合不可滲透的整個浮動蓋。 模塊有效載荷優(yōu)選太陽能PV發(fā)電機(jī)，允許靠近現(xiàn)場發(fā)電因為多數(shù)水供給源緊密靠近現(xiàn)場，降低了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)電能輸入成本；如果需要PV發(fā)電可以保持在水體附近的低電壓下； 冗余的鏈連接器串可以在線連接，用于在低光照條件取決于緯度下提供電壓； 冗余的集群可以在線連接，用于在低光照條件取決于緯度下提供電能； 模塊集群配置可以用作PV發(fā)電吊裝設(shè)備；
·帶插件的模塊式集群可以在水體的任何部分上平移鉸接，如果樞轉(zhuǎn); 模塊集群可以支撐子集群優(yōu)選圓形單一軸線太陽跟蹤集群; 如果自然條件，有效載荷，上部結(jié)構(gòu)，系泊和配置條件有利的話，模塊可以配置成沒有壓載物； 配置在集群陣列中的帶袋/氣球浮動裝置的模塊殼體可以具有壓載管，壓載管經(jīng)由壓載管適配器附接至鏈連接器，壓載管加固和穩(wěn)定集群陣列并且當(dāng)集群?？吭诟艏苌蠒r用作平臺。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員認(rèn)識到本發(fā)明提供了一種在較大儲水設(shè)備中控制水蒸發(fā)和水質(zhì)量的特殊結(jié)構(gòu)，并且同時利用了落在水表面上的太陽能提供太陽能發(fā)電。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員認(rèn)識到本發(fā)明可以在應(yīng)用的范圍內(nèi)使用并且尺寸和形狀可以設(shè)置成符合預(yù)期應(yīng)用的要求。
權(quán)利要求
1.一種模塊陣列，每個模塊被構(gòu)造成支撐用于將太陽能轉(zhuǎn)變成電能的太陽能收集板，其中，每個模塊由至少一個半殼體形成，并且當(dāng)兩個半殼體相連接而形成浮動模塊時，所述至少一個殼體的外表面被構(gòu)造成支撐太陽能收集器，并且每個模塊被構(gòu)造成在兩個相反的邊緣部上串聯(lián)連接而形成模塊鏈，并且所述鏈中的每個太陽能收集器被以電串聯(lián)和/或并聯(lián)的形式連接，每個模塊鏈可橫向連接以形成模塊的陣列，每個太陽能收集器的鏈被以串聯(lián)或并聯(lián)的形式電連接至其它鏈，從而提供需要的輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊陣列，其中，每個殼體采用允許空氣和/或水進(jìn)入或流出所形成的模塊的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊陣列，其中，所述陣列包括模塊和浮動模塊以提供陣列的穩(wěn)定性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的模塊陣列，其中，模塊鏈被使用鏈連接器連接在一起，所述鏈連接器還采用電導(dǎo)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊陣列，其中，浮動裝置和壓載物裝置被包括在陣列中，以最優(yōu)化所述陣列在所有天氣條件下的穩(wěn)定性。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浮動模塊陣列，包括用于最優(yōu)化所述陣列的電能輸出的控制系統(tǒng)。
全文摘要
一種模塊式浮動不滲透性矩形模塊，具有連接的集群以及太陽能收集器承載能力。模塊式配置應(yīng)用于水面上，以協(xié)作的組合方式用于太陽能發(fā)電并且防止水蒸發(fā)和/或水體的空降水和顆粒污染。每個模塊被構(gòu)造成支撐用于將太陽能轉(zhuǎn)變成電能的太陽能收集板，其中，每個浮動模塊由連接在一起而形成模塊的兩個半殼體形成，至少一個殼體的外表面被構(gòu)造成支撐太陽能收集器，并且每個模塊被構(gòu)造成在兩個相反的邊緣部上進(jìn)行直線連接而形成模塊鏈，并且所述鏈中的每個太陽能收集器被以電串聯(lián)的形式連接，每個模塊鏈可橫向連接以形成模塊的陣列，每個太陽能收集器的鏈被并聯(lián)電連接。
文檔編號B63B38/00GK102804400SQ201080027201
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者G·J·卡普, R·伍德菲爾德 申請人:創(chuàng)新水動力和技術(shù)控股私人有限公司