[发明专利]具有可选的集成连线管理和垛架系统的地形相容、生态友好的模块化压载系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于支撑例如使用在被用来生成电力的太阳能发电系 统或风车之类的器件的系统，更具体来说涉及一种用于促进此类系统 的垛架或阵列的容易并且快速的安放的系统，所述系统允许在意图支 撑此类结构的表面上把如此安放的系统固定就位而无需把此类系统永 久性地锚定到地面或其他结构，并且用于提供能够借以把电连线安全 地导引离开所支撑的器件的位置。

背景技术

包含例如被用来生成电力的太阳能电池之类的产品的垛架或阵列 的大型设施正变得越来越普遍并且合乎期望。这些阵列常常位于大型 的开阔无遮蔽区域内，比如田地、早前的堆填区以及屋顶环境。这些 大型阵列相当沉重并且必须被支撑在地面或者其所停放的其他表面 上，此外，支撑元件必须针对阵列移动、偏移或者甚至由于例如风之 类的自然元素所导致的倾覆提供安全防护。

在现有技术中，这样的阵列被利用钢梁或者大型混凝土块永久性 地或者半永久性地附着到地面或者支撑所述结构的其他表面。用于固 定太阳能面板和风力涡轮机的现有技术系统可以通过多种形式买到。 这些系统通常落入2个类别。

第一类系统需要大量现场工作，并且使用灌注水泥底脚或者被驱 动到地面或屋顶中的物体(比如螺丝钻)来充当用于例如太阳能面板 安放系统之类的应用的锚点。

第二类系统使用压载(重物)来压住应用安放系统的某些部分。 使用在当前的系统中的压载通常由对应于每一个压载现场的单个较大 的水泥块或多个水泥块构成。对于典型的太阳能田应用，这些压载块 可以重达8吨。虽然这种方法看起来对于重物被安放在该处或其上的 地形的影响最小，但是在把压载重物移动到位的过程中对地形所造成 的外围破坏可能较为严重。会发生这种情况是因为在许多情况下，利 用现有技术阵列安放系统必须使用大型机械，其可能会对地面造成永 久性破坏，或者在某些情况下甚至无法被带到安装现场处；其需要永 久性或半永久性安装元件，比如附着到屋顶结构的钢梁；或者必然会 对阵列将被安放的区域造成严重干扰，比如使用插入在地面中的大型 螺丝钻。

当前的系统的一个问题在于，其需要大量现场工作，并且/或者在 把装备轧过地形时会严重干扰地形。在用于太阳能或风力涡轮机应用 的许多潜在现场处，不可能或者不希望进行如此大量的现场工作。此 外，在最终移除太阳能或风力涡轮机应用时将需要更多现场工作。

举例来说，已关闭并且封顶的堆填区提供了将在其上安放太阳能 阵列的理想的广大开阔区域。然而不幸的是，已关闭的堆填区通常是 用无法被螺丝钻穿透的橡胶或者其他类似的不可渗透隔膜封顶的，并 且由于害怕会破坏封顶而无法将大型机械移动到已封顶堆填区上。

因此，为了把架构放置在特定区域上(例如放置在已封顶堆填区 或屋顶之上)，一项重要并且确实的要求在于，安装不能刺穿或者以 其他方式破坏阵列将被放置在其上的地面或结构。

另外一项顾虑在于，在用于太阳能或风力涡轮机应用的当前的系 统中，需要大量现场工作来管理电气布线。举例来说，在美国的开放 空间应用中，必须产生用于布线管道的18英寸深沟槽或者由至少3英 寸的混凝土覆盖的具有布线管道的6英寸深沟槽，以便把用于此类发 电系统的大部分布线埋于地下。

相应地，需要一种提供用以支撑大型阵列(比如太阳能阵列)的 安放系统或压载的系统和方法，其本身将不会破坏任何处于下方的结 构同时仍然充分地支撑阵列，其可以利用装备(如果需要的话)很容 易被安装并且如果最终需要的话被拆除，并且将不会破坏阵列被安放 在其上的处于下方的结构和/或表面。此外，还需要一种提供连线管理 的系统，从而使得提供对于高电压AC或DC连线的安全封装，而不需 要挖掘在上方具有混凝土的浅沟槽或者不具有混凝土的深沟槽。

关于此类阵列的使用和放置的另外一项顾虑和考虑是需要大量人 力来安放共同构成更大阵列的各个单独的较小工件或单元。由于这样 的单元是制造产品，因此在其制造高度、宽度或厚度方面存在微小差 异。在任何安放系统中都必须解决这些差异。此外还常常需要使得此 类阵列成角度或倾斜，以便例如在必须朝向太阳适当地成角度的太阳 能阵列的情况下对阵列进行适当地指向，从而获得最佳的结果。