一种纳米吸能太阳能光伏支架的制作方法

1.本发明涉及太阳能光伏支架技术领域，尤其涉及一种纳米吸能太阳能光伏支架。


背景技术：

2.近年来，光伏电站的发展速度越来越快，具有装机容量大、使用环境复杂、应用领域多样等特点。光伏支架是太阳能光伏中不可缺少的部分，依据现行的《建筑荷载设计规范》与《光伏发电站设计规范》，光伏支架在设计、建设的全过程中，仅考虑结构的强度、刚度及稳定性，并不考虑支架振动对整体的影响。但在实际应用中，由于地面起伏、植被生长、雪、沙及其它堆积物的影响，光伏支架底部的气流流动常常会局部或者完全被阻塞，会对光伏板表面的风荷载产生一定的影响；同时，在高原及沿海地区，由于风速较大，光伏板表面将会受到较大的风载荷，其不可避免地产生振动，加剧太阳能光伏板支架的损坏；另外晶硅组件在支架振动的过程中也存在隐裂的问题，会进一步的降低光伏组件的发电效率，因此具有减震效果的太阳能光伏板支架是不可缺少的。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种纳米吸能太阳能光伏支架，抵消部分横向或竖向的风力振动，减小光伏组件在风中产生的摇摆，提高支架寿命，降低运营期间组件发生隐裂的风险，保证光伏电站的收益率。
4.本发明是通过以下技术方案来实现：
5.一种纳米吸能太阳能光伏支架，包括立柱、地桩、斜梁和减震装置；
6.所述立柱下端与地桩上端通过减震装置连接，斜梁与立柱上端连接；
7.所述减震装置包含活塞承力杆、缸盖、缸筒、缸底、活塞和纳米吸能封装结构；缸底安装在缸筒的底部，活塞设置在缸筒内部，活塞上表面与活塞承力杆的下端连接，活塞承力杆的上端穿过缸筒的顶面与缸盖连接；
8.所述纳米吸能封装结构装于缸筒内部，且位于活塞下表面与缸筒底部内侧面之间；所述纳米吸能封装结构内填充有纳米吸能材料。
9.优选的，所述纳米吸能材料包括纳米多孔材料和非浸润性功能液体。
10.优选的，所述纳米多孔材料为沸石、硅土和活性炭中的一种或几种；非浸润性功能液体为丙三醇和水中的一种或两种。
11.优选的，所述纳米吸能封装结构的壳体材料为tpu材料。
12.优选的，所述纳米吸能封装结构为球体。
13.优选的，所述减震装置还包括减震弹簧，减震弹簧设置在缸筒内部且位于活塞上表面和缸筒顶面之间。
14.进一步的，减震弹簧套设在活塞承力杆上。
15.优选的，所述地桩为螺旋地桩。
16.优选的，还包括斜支撑件，斜支撑件一端与立柱连接，另一端与斜梁连接。
17.优选的，斜梁通过三角连接件与立柱上端连接。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
19.本发明所述的纳米吸能太阳能光伏支架的减震装置内部设置有纳米吸能封装结构，纳米吸能封装结构内部填充有纳米吸能材料，纳米吸能材料可以承受一定载荷力，有效减缓冲击载荷，遇到大风时也可以有效的减小大风对光伏支架的冲击力，避免了光伏支架的损坏，减小工作人员的劳动强度，给工作人员的工作带来方便。本发明的纳米吸能太阳能光伏支架具有减震效果理想、生产成本较低、安装简便、维护量小的优点，可降低风载振动对支架的破坏，提高支架寿命，减少光伏支架振动幅度，降低运营期间组件发生隐裂的风险，保证光伏电站的收益率；同时有利于大规模推广使用。本发明采用纳米吸能材料减震方式，可以克服液压、气压减震所带来的由于活塞的往复运动摩擦生热，造成润滑油粘性阻尼增大的问题。所述的纳米吸能太阳能光伏支架的减震装置适用于对现有光伏支架的改造安装，整体结构简单可靠，设计巧妙，可提高结构抗冲击载荷能力，稳定性高，同时可避免光伏支架因抗振不足，重新设计、生产、安装而增加的高昂的工程费用。
20.进一步的，所述纳米吸能材料由纳米多孔材料和非浸润性功能液体组成，在外力冲击作用时，外界动能会迫使非浸润性功能液体流入纳米多孔材料孔道内部，将外力机械功转化为固体－液体的界面能和摩擦热能，外力撤销后，功能液体流出纳米孔道，材料可多次重复利用。所述纳米吸能材料面对非线性、高速冲击甚至多次冲击时，减震缓冲效果优异。
21.进一步的，本发明增加减震弹簧，减震弹簧与纳米吸能封装结构构成一维轴向二力平衡结构，能有效将冲击载荷传递到纳米吸能封装结构上，抵消部分横向或竖向的风力振动，减小光伏组件在风中产生的摇摆，增强整个光伏支架减震韧性，防止其被较大风力吹坏。当冲击力消失时，功能液体流出纳米孔道，减震弹簧能减缓活塞复位，此时也起到缓冲作用。
22.进一步的，螺旋地桩可打入设定位置，接地方便可靠，具有抗防滑性能，具有良好的抗风性能和稳定性。
附图说明
23.图1为本发明的平面示意图；
24.图2为减振装置的结构示意图图；
25.图3为减振装置的截面图；
[0026]1‑
立柱，2
‑
地桩，3
‑
斜梁，4
‑
三角连接件，5
‑
斜支撑件，6
‑
减振装置，7
‑
缸盖，8
‑
活塞承力杆，9
‑
缸筒，10
‑
缸底，11
‑
螺栓孔，12
‑
活塞；13
‑
减震弹簧；14
‑
纳米吸能封装球；
具体实施方式
[0027]
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0028]
结合图1，本发明公开了一种纳米吸能太阳能光伏支架，包括立柱1、地桩2、斜梁3、三角连接件4和减震装置6，尤其增加减震装置6可以增加整个光伏支架的韧性，减小光伏组件在风中产生的摇摆，使得风中产生的变形趋于缓慢，从而达到光伏组件所能承受的范围，
减少晶硅组件隐裂。斜
[0029]
所述立柱1下端与地桩2上端通过减震装置6锚固连接，斜梁3上表面固定光伏组件，同时斜梁3通过三角连接件4与立柱1上端连接。
[0030]
如图2和图3所示，所述减震装置6包含活塞承力杆8、缸盖7、缸筒9、缸底10、活塞12和纳米吸能封装结构14。
[0031]
缸底10安装在缸筒9的底部，活塞12设置在缸筒9内部，活塞12一面与活塞承力杆8的一端焊接连接，活塞承力杆8的另一端穿过缸筒9的顶面与缸盖7焊接连接。
[0032]
所述纳米吸能封装结构14装于缸筒9内部，且位于活塞12下表面与缸筒9底部内侧面之间。所述纳米吸能封装结构14壳体材料为tpu材料，内部填充有纳米吸能材料。所述纳米吸能材料由纳米多孔材料和非浸润性功能液体组成，吸能密度可达到30j/g以上，常规状态下为均匀可流动液体。
[0033]
所述纳米吸能材料组成中的纳米多孔材料为沸石、硅土和活性炭中的一种或几种；非浸润性功能液体为丙三醇和水中的一种或两种。所述纳米吸能材料在外力冲击作用时，外界动能会迫使非浸润性功能液体流入纳米多孔材料孔道内部，将外力机械功转化为固体－液体的界面能和摩擦热能，外力撤销后，功能液体流出纳米孔道，材料可多次重复利用。所述纳米吸能材料面对非线性、高速冲击甚至多次冲击时，减震缓冲效果优异。
[0034]
所述活塞承力杆8、缸筒9、缸底10、缸盖7的中心轴线重叠。
[0035]
所述减震装置6的缸盖7与缸底10设置有螺栓孔11，与立柱1下端和地桩2上端结构匹配，尺寸对应，通过螺栓将缸盖7与立柱1下端连接，通过螺栓将缸底10与地桩1上端连接。
[0036]
在一个具体实施例中，所述减震装置6还包括减震弹簧13，减震弹簧13设置在缸筒9内部且位于活塞12上表面和缸筒9顶面之间。
[0037]
在一个实施例中，减震弹簧13套设在活塞承力杆8上。
[0038]
在一个实施例中，所述纳米吸能封装结构14为球体。
[0039]
在一个具体实施例中，所述地桩2为螺旋地桩，可打入设定位置，同时具有抗防滑性能，具有良好的抗风性能和稳定性。
[0040]
在一个具体实施例中，还包括斜支撑件5，斜支撑件5一端与立柱1连接，另一端与斜梁3连接，稳固光伏组件。
[0041]
本发明的有益效果在于：
[0042]
1.所述的纳米吸能太阳能光伏支架的减震装置内部设置有纳米吸能封装结构，可以承受一定载荷力，有效减缓冲击载荷。遇到大风时也可以有效的减小大风对光伏支架的冲击力，避免了光伏支架的损坏，减小工作人员的劳动强度，给工作人员的工作带来方便。
[0043]
2.所述纳米吸能太阳能光伏支架的减震装置中的各个组件构成一维轴向二力平衡结构，能有效将冲击载荷传递到减震弹簧和纳米吸能封装结构上，抵消部分横向或竖向的风力振动，减小光伏组件在风中产生的摇摆，增强整个光伏支架减震韧性，防止其被较大风力吹坏。
[0044]
3.所述的纳米吸能太阳能光伏支架的减震装置采用弹簧减震与纳米吸能材料减震方式，可以克服液压、气压减震所带来的：由于活塞的往复运动摩擦生热，造成润滑油粘性阻尼增大的问题。
[0045]
4.所述的纳米吸能太阳能光伏支架的减震装置适用于对现有光伏支架的改造安
装，整体结构简单可靠，设计巧妙，质量轻便，生产成本低，性价比高，安装方便，可根据不同的载荷要求和光伏组件数量设计排布方阵；可提高结构抗冲击载荷能力，稳定性高，同时可避免光伏支架因抗振不足，重新设计、生产、安装而增加的高昂的工程费用。
[0046]
基于上述，本发明的纳米吸能太阳能光伏支架具有减震效果理想、生产成本较低、安装简便、维护量小的优点，可降低风载振动对支架的破坏，提高支架寿命，减少光伏支架振动幅度，降低运营期间组件发生隐裂的风险，保证光伏电站的收益率；同时有利于大规模推广使用。