[发明专利]一种模拟水上光伏电站对水体温度场影响的实验装置

说明书

本发明公开了一种模拟水上光伏电站对水体温度场影响的实验装置，包括砂槽、模拟水箱、设置于所述模拟水箱上方的光源、以及用于监测获取所述砂槽和模拟水箱内水温的水温监测系统；所述砂槽中间设有顶部开口的凹嵌式模拟水箱，所述模拟水箱的底部开设有若干与所述砂槽进行水体交互的通水孔，所述模拟水箱内设有至少一个能够漂浮于水面的遮光板。本发明的实验装置能够模拟自然界中太阳光照射下光伏发电板对水体水温的影响以及塌陷水体与周边地下水体不同交互过程中水体水温的空间变化规律。

技术领域

本发明涉及一种模拟实验装置，尤其涉及一种模拟水上光伏电站对水体温度场影响的实验装置。

背景技术

光伏发电作为一种绿色可再生能源，具有巨大的开发利用潜力，但光伏电站的建设需要占用大量的土地资源，一定程度上增加了光伏电站建设成本。我国因大量煤炭开采，很多区域存在大量的采煤塌陷区，长期闲置下形成了大片塌陷水体。漂浮式水面光伏电站因地制宜，将光伏电站修建于闲置的塌陷水体上。一方面能充分利用社会闲置的土地资源，另一方面也能一定程度降低电站建设的土地成本，具有良好的发展前景。

塌陷水体上光伏发电板的大量铺设会严重阻挡水体光照，造成光伏发面板下覆水体与其它开放水域水体温度存在一定的差异，从而对塌陷水体内空间温度场造成明显影响。除此之外，塌陷区水体与周边地下水也存在一定的交互关系，也会进一步改变塌陷水体温度场，主要表现为枯水期时周边地下水会补给塌陷水体，而丰水期时部分塌陷水体补给周边地下水。

塌陷水体内温度场变化会一定程度上改变水体内水生态系统结构，进而影响水体水质，因此，研究自然条件下塌陷水体上漂浮式光伏电站对水体空间温度场的影响对于正确认识水上光伏对水环境的影响具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种模拟水上光伏电站对水体温度场影响的实验装置，能够真实模拟自然界中太阳光照射下光伏发电板对水体水温的影响以及塌陷水体与周边地下水体不同交互过程中水体水温的空间变化规律。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种模拟水上光伏电站对水体温度场影响的实验装置，包括砂槽、模拟水箱、设置于所述模拟水箱上方的光源、以及用于监测获取所述砂槽和模拟水箱内水温的水温监测系统；

所述砂槽中凹嵌地设有顶部开口的模拟水箱，所述模拟水箱的四周和底部开设有若干与所述砂槽进行水体交互的通水孔，所述模拟水箱内设有至少一个能够漂浮于水面的遮光板。

进一步的，所述水温监测系统包括若干温度传感器和与所述温度传感器信号连接的信号自动采集仪，所述温度传感器设置于所述砂槽和/或所述模拟水箱内。

进一步的，若干所述温度传感器沿所述砂槽和模拟水箱的中线且垂直于所述模拟水箱水面的不同位置和深度进行设置。

进一步的，所述遮光板通过竖直弹簧连接于所述模拟水箱底部，所述竖直弹簧一端固定设置在模拟水箱底部，另一端连接在所述遮光板上。

进一步的，所述遮光板为伸缩式遮光板。

进一步的，所述砂槽连接有至少一个供水水箱。

进一步的，所述供水水箱和所述砂槽之间的连接面上开通有若干供水孔，所述供水水箱和所述砂槽通过所述供水孔进行水体交互。

进一步的，所述供水水箱通过水管与水泵连通。

进一步的，所述模拟水箱、供水水箱和砂槽均采用玻璃材质制成。

进一步的，所述信号自动采集仪与计算机连接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：