CN106464199B - 利用空中线缆的太阳光发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种利用空中线缆的太阳光发电设备,使用线缆,既能够抑制农业生产中的收成减少又能够进行发电。本设备设有从地下立起到规定高度,在南北方向上隔开规定距离而相互对置的一对架台10,在架台10的上表面,在朝向南北方向的一方的边上设置第一线缆导向装置15,在另一方的边上设置第二线缆导向装置16。将分别被第一线缆导向装置15彼此和第二线缆导向装置16彼此引导的一对线缆4架设于架台10,在架台10设置对线缆4的张力进行调整的倒链20,使线缆4分别在管21中贯通,将一对脚手板22的卡钩22a卡止在管21的规定部位,将太阳能电池模块23固定于脚手板22。

Description

利用空中线缆的太阳光发电设备
技术领域
本发明涉及能够灵活利用农业用地等,并且尽可能不妨碍农业生产的利用空中线缆的太阳光发电设备。如后文明确所述,本发明尤其是涉及能够实现“米电双作”的太阳光发电设备。
背景技术
鉴于东日本大地震和与其相伴的福岛第一核电站事故,需要一种替代能源的提供方式来代替原子能发电。
为了得到替代能源,以大型太阳能发电站为代表,在宽广的面积上固定大量构造体,在这些构造体上安装太阳光发电模块而进行发电。然而,为了以这种方式进行发电,不仅需要确保宽广的面积,还不得不建造大规模的构造体,需要付出极大的成本。
另一方面,我国(日本)正面临着65岁以上的高龄者占人口四分之一的超高龄化,与其仅通过社会保障制度对高龄者进行保护,不如为健康的高龄者提供平均每天4小时的劳动岗位,健康的高龄者通过4小时左右的劳动来获取收入等来承担社会角色,感受到社会存在感。
作为打开这样艰难局面的一个手段,本发明发明人经过深思熟虑,想到了在农业用地(水田、旱田、牧草地等)上以农户及健康的高龄者为中心进行作业,进行太阳光发电。
对现在的局面进行分析,存在以下所述的问题。
第一,以伴随着东日本大地震的福岛第一核电站事故为契机,原子能发电的安全神话破灭,对原子能发电失去信心而被迫停止进行原子能发电。
第二,如果通过在火力发电厂中燃烧化石燃料来补充停止原子能发电所带来的电能不足,则难以避免温室气体的大量产生、燃料进口所造成的贸易逆差等重大的副作用。
第三,除了务农者高龄化的问题之外,还在进行关于TPP(跨太平洋伙伴关系协定)的谈判,农业或农村的未来受到威胁。
作为为了一并解决上述各问题的方法,本发明发明人提出了“米电双作”,在本申请中公开了用于实现“米电双作”的具体的技术。本发明发明人预计,基于该方式在农业用地等的发电量在5年左右会超过总发电量的1%(以金钱计为1兆日元),“米电双作”也会成为社会福利工作。
“米电双作”是指将农业用地活用于太阳光发电,在农业用地为水田的情况下,能够在农业用地上生产大米和电能两者。
专利文献1(特开2003-318430号公报)公开了以合页状折叠自如地连接太阳能电池模块,然后使太阳能电池模块的两侧部卡止于一对钢丝绳的技术。
专利文献1:(日本)特开2003-318430号公报
专利文献2:(日本)特开平10-125945号公报
专利文献3:(日本)特开平11-68135号公报
专利文献4:(日本)特开平11-145503号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,根据专利文献1,如果将其设置于农业用地,则会显著地妨碍日照而对收成造成极大的影响。
如果在农业用地中应用现有技术,则会明显地影响农业作业。也就是说,根据现有技术,不能进行“米电双作”。
用于解决技术问题的技术方案
于是,本发明的目的在于提供一种利用空中线缆的太阳光发电设备,使用线缆,即能够抑制农业生产中的收成减少又能够进行发电。
第一发明所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备设有从地下立起到规定高度、在一定方向上隔开规定距离而相互对置的一对架台,在一对架台的上表面,在设置朝向一定方向的一方的边上设置第一线缆导向装置,在另一方的边上设置第二线缆导向装置,将分别被第一线缆导向装置和第二线缆导向装置平行地引导的一对线缆架设于一对架台,在一对架台的至少一方设置对一对线缆的张力进行调整的张力调整器,使一对线缆分别在一对管中贯通,将一对脚手板的卡钩卡止在一对管的规定部位,将太阳能电池模块固定于一对脚手板。
在该结构中,在一对架台之间架设有一对线缆,使这些线缆在一对管中穿过。另外,在一对管上卡止有一对脚手板,在一对脚手板上固定有太阳能电池模块。也就是说,太阳能电池模块处于离地面相当高的位置,存在于空中。
在太阳能电池模块的下方空出有光能够通过的空间,即使在太阳光发电设备设置于农业用地的情况下,日照也不会受到大幅影响。根据本发明发明人的试算,如果适当地设定太阳光发电设备彼此的间隔和在一对架台之间设置的太阳能电池模块的个数,则几乎不会对收获量造成影响,能够进行每反(“反”为日本的面积单位,一反相当于9.9174公亩)15KW左右的发电。
太阳能电池模块处于离地面相当高的位置,例如耕耘机等用于农业作业的机械能够不受阻碍地在太阳能电池模块的下方行驶。
在第二发明所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备中,在第一发明的基础上,一对架台通过使多个脚手架用的门架上下堆叠而构成。
根据该结构,能够利用容易获得且在市面上出售的廉价的框架式脚手架用的门架来构成架台。
在第三发明所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备中,在第一发明的基础上,一对架台的下部连结于底板,该底板设置在地下,在内部开设有排水孔,并且载置有配重。
根据该结构,承载力作用于架台,水能够经由排水孔在地下移动,既能够保持架台的水平,又能够利用配重使架台的稳定性提高。
在第四发明所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备中,在第一发明的基础上,在底板的中央部设有朝向对置的架台延伸的前向部件,并且在底板的两侧部,设有朝向对置的架台的相反侧延伸的后向部件,在后向部件上载置有侧部配重。
在该结构中,前向部件作为防止倾倒、后向部件上的侧部配重作为针对倾倒转矩的配重发挥作用,因此底板就像位于地下的书架那样发挥作用,能够使架台相对于前倾的稳定性进一步提高。
在第五发明所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备中,在第一发明的基础上,张力调整器为倒链。
根据该结构,使用容易得到并且在市面上出售的廉价的倒链,能够对作用在线缆上的张力进行调整。
在第六发明所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备中,在第一发明的基础上,一对架台以规定挠曲量从地面升高,一对管的长度方向中央部在比一对架台低规定挠曲量的高度支承于支柱,从而对太阳能电池模块赋予从一对架台朝向支柱下降的排水坡度。
根据该结构,无需特意地使太阳能电池模块倾斜,就能够对太阳能电池模块赋予充足的排水坡度。因此,即使太阳能电池模块被雨淋,也能够立即排出雨水,能够容易地进行太阳能电池模块的维护。
在第七发明所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备中,在第一发明的基础上,一对架台配置于在坡地上设置的水平的坑槽。
根据该结构,即使在坡地上,也能够利用与平地大致相同的结构设置太阳能电池模块而进行发电。也就是说,不仅是田地那样平坦的地形,在茶田、牧草地或林地等坡地也能够进行发电,使本设备的提供范围大幅扩大。
第八发明所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备具备:一对基础,其在地下在一定方向上隔开规定距离的两个位置,分别将基础垫板、地梁、配重板组合配置;一对补强框架,其相互对置地分别固定于一对基础,具有朝向一对补强框架中的另一补强框架侧的内侧斜边和朝向一对补强框架中的另一补强框架侧的相反方向的外侧斜边;张力调整器,其分别设置于一对补强框架;一对操作线缆,在一对补强框架上,其一端部成为末端且另一端部与张力调整器连接;一对动滑轮,其旋转自如地安装在一对操作线缆的中途;将一端部与一对动滑轮的一方连接、另一端部与一对动滑轮的另一方连接的一对线缆彼此平行地架设在一对补强框架之间,使一对线缆分别在一对管中贯通,将一对脚手板的卡钩卡止在一对管的规定部位,将太阳能电池模块固定于一对脚手板。
根据该结构,能够在一对补强框架之间对抬起架设有一对线缆的跨距的力进行强化,因此与第一发明相比能够使抗风性能大幅提高。
发明的效果
根据本发明,使用线缆,能够一边通过农业生产得到大米等一边进行发电,换句话说能够实现“米电双作”。
更具体地说,能够极力减少太阳能电池模块对日光的遮挡,并且确保一定程度的发电量。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备的一部分的立体图;
图2(a)是本发明实施方式1的脚手板的放大图,图2(b)是本发明实施方式1的架台的俯视图;
图3是本发明实施方式1所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备的立体图;
图4(a)是表示本发明实施方式1中的利用空中线缆的太阳光发电设备的设置工序的俯视图,图4(b)是表示本发明实施方式1中的利用空中线缆的太阳光发电设备的设置工序的侧视图,图4(c)是表示本发明实施方式1中的利用空中线缆的太阳光发电设备的设置工序的俯视图,图4(d)是表示本发明实施方式1中的利用空中线缆的太阳光发电设备的设置工序的侧视图,图4(e)是表示本发明实施方式1中的利用空中线缆的太阳光发电设备的设置工序的俯视图,图4(f)是表示本发明实施方式1中的利用空中线缆的太阳光发电设备的设置工序的侧视图,图4(g)是表示本发明实施方式1中的利用空中线缆的太阳光发电设备的设置工序的俯视图,图4(h)是表示本发明实施方式1中的利用空中线缆的太阳光发电设备的设置工序的侧视图;
图5是本发明实施方式1中的太阳能电池模块的全年布置图;
图6是本发明实施方式1中的太阳能电池模块的追加工序的俯视图;
图7是本发明实施方式1中的太阳能电池模块的冬季布置图;
图8是表示本发明实施方式1中的春分日及秋分日的日影的俯视图;
图9是表示本发明实施方式1中的夏至日的日影的俯视图;
图10是表示本发明实施方式2中的利用空中线缆的太阳光发电设备的侧视图;
图11是表示本发明实施方式2中的利用空中线缆的太阳光发电设备的立体图;
图12是表示本发明实施方式3中的利用空中线缆的太阳光发电设备的立体图;
图13是本发明实施方式3中的补强框架的侧视图;
图14是表示本发明实施方式3中的基础的俯视图;
图15是表示本发明实施方式3中的发电模块的追加要领的立体图。
具体实施方式
(实施方式1)
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明实施方式1所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备的一部分的立体图。图2(a)是本发明实施方式1的架台的主视图,图2(b)是本发明实施方式1的底板的俯视图,图3是本发明实施方式1所涉及的利用空中线缆的太阳光发电设备的立体图。
本实施方式中的一定方向是指南北方向。需要说明的是,这是最优选的方向,将一定方向设定为从南北方向偏离若干的方向实际上也能够得到同样的效果,因此本申请发明的保护范围也意在包括这种情况。
如图3所示,一对架台10在南北方向上以一定距离隔开。根据本发明人的试算,一定距离的最大值为20m左右。例如,在30m左右的距离设置设备时,优选使架台10为3台而不是2台,使各架台10之间的距离为15m左右。
各架台10如下所述地构成。首先,在地面以下进行某种程度的挖掘,如图2(a)所示,水平地设置底板1。
如图2(b)所示,底板1成为横向宽的矩形,在底板1的四角部分,与在市面上出售的脚手架的门架的脚部的位置对应地形成有4个安装部1b。
并且,在安装部1b的侧部,为了结合线缆3、4的末端部分,在4个部位设有卡止部1c。作为卡止部1c,虽然没有做出图示,可以在矩形板的中央部设置圆孔,将该矩形的侧面焊接在底板1的规定部位的上表面。
在底板1上开设有左右一对排水孔1a,在地面以下水能够经由排水孔1a在底板1的上下方向上移动。
在底板1的中央部,固定安装有面向所对置的架台10的前向板5(前向部件)的基端部。并且在底板1的两侧部,固定安装有面向所对置的架台10的相反侧的后向通道6、7(后向部件)的基端部。
在前向板5的后方,在底板1的中央部上载置有使板重叠而成的中央配重8,在左右后向通道6、7的前端部上载置有使板重叠而成的侧部配重9。
底板1、前向板5及左右后向通道6、7成为一体,如图2(b)所示,这些部件在俯视时成为书架的底部那样的形状。另外,中央配重8及左右侧部配重9与一对架台10彼此向另一架台10侧倾倒的方向的倾覆力矩相抗衡,一对架台10的稳定性得以提高。
作为底板1、配重8、9等,优选使用镀锌铁板等。
如果底板1的深度为距地面G 70cm左右,则成为具有充足的承载能力的基础。顺便一提,耕耘机(未图示)所挖掘的土的深度远比70cm要浅,因此在将底板1埋入地下的情况下,即使使用耕耘机也不存在任何问题。
如果从底板1取下上部的架台,则能够还原为通常的水田,此外,底板1自身可以不从地下取出。另外,能够连同底板1(或者仅将底板1留在地下)将架台10其他的部件移设到其他场所。
如图2(a)所示,在底板1等的设置结束后,将升高脚11a的下端部连结于安装部1b,将下侧门架11的下端部与升高脚11a的上端部连结,进而将上侧门架12的下端部连结在下侧门架11的上方。这样的组装方法可以与在临时工程现场组装脚手架的要领相同。
升高脚11a的有效高度为外线缆4及管21的中央部的挠曲量(例如80cm左右),下侧门架11及上侧门架12的合成高度为例如3.4m左右即可。
即,在下侧门架11及上侧门架12上可以适当地加入斜撑28、架设脚手板13、14来进行补强。
在实施方式1中,假设在农业用地、尤其是水田设置太阳光发电设备。而且,即使外线缆4及管21低(在中央部)也比水田的地面G的高度高3m左右,换句话说,在空中设置太阳能电池模块23。如后所述,俯视时,在太阳光发电设备彼此之间空出间隔,除此之外,考虑到光与地面倾斜地入射,使其具有3m左右的高低差。
因此,架台10成为从下方开始依次具有升高脚11a、下侧门架11及上侧门架12的三层结构。然而,可以根据需要来改变架台10上表面的高度。需要说明的是,可以在比上侧门架12位于上方的位置进行升高。
如图2(a)所示,架台10的上表面的边中,在朝向南北方向的边上分别设有第一线缆导向装置15、第二线缆导向装置16。
优选在第一线缆导向装置15、第二线缆导向装置16上设置供线缆3、4环绕的辊17、对线缆3、4进行限制使其不会扬起的线缆限制装置18等。
如图1所示,从一对架台10中位于南北方向的外侧的卡止部1c拉出外线缆4,外线缆4被第一线缆导向装置15、第二线缆导向装置16引导而向另一架台10侧延长,并且外线缆4在位于另一架台10的南北方向的外侧的卡止部1c成为末端。
在架台10的南北方向的外侧,在外线缆4上安装有卡钩19及倒链20(张力调整器的例子)。通过对倒链20进行操作,能够对外线缆4施加张力使其拉紧而减少松弛,也能够使张力减弱而使外线缆4松弛。
顺便一提,由于在外线缆4上支承10片太阳能电池模块23(每片约150kg),因此拉紧时的张力为约1.5t~2t左右即可。如果是这种程度的张力,也能够通过使用在市面上出售的倒链而容易地得到。
另一方面,在架台10的南北方向的内侧,为了与外线缆4保持平衡,张设有内线缆3。
如图1、图3所示,在本发明中,并不是直接将太阳能电池模块23固定于外线缆4。即,使外线缆4通过管21的内部空腔。作为管21,优选使用供水管。
一般来说,一根供水管是不够的,虽然没有做出图示,在供水管的端部形成螺纹部,使用管座等接头,在轴向上接续使用。此时,可以在螺纹部卷绕密封胶带,但也可以不卷绕。
这样,如图3所示,在架台10彼此之间,即使低,在空中也有约3m左右的高度,形成左右一对(朝向南北方向)的管21的组合。而且成为外线缆4贯通各管21的内部的状态。
如图3所示,由外线缆4、管21及太阳能电池模块23等构成的空中部件由于其自重向下挠曲,在中央部最低。优选在中央部立设具有考虑到上述挠曲量的高度的支柱P,利用支柱P从下方对空中部件的中央部进行支承。
例如,在架台10、10之间的跨距为20m、挠曲量为80cm、上侧门架及下侧门架12、11的合成高度为3m时,即使不使各太阳能电池模块23倾斜,也能够对各太阳能电池模块23赋予充足的排水坡度,容易进行排水和维护。
而且,如图1所示,使一对脚手板22的卡钩22a卡止于一对管21,进一步将太阳能电池模块23固定于这些脚手板22。这样,通过在离地面G约3m高的位置对具有排水坡度的状态的太阳能电池模块23进行支承,能够利用该模块23进行发电。
而且,如图3所示,在将太阳能电池模块23支承在高的位置的状态下,只要在其下方能够得到充分的日照,就能够进行农业生产。也就是说,在地面G的高度,能够种植作物24。大米是作物24的代表性的例子,但也可以种植大米之外的作物。
接着,参照图4对更具体的设置工序进行说明。图4(a)、图4(c)、图4(e)、图4(g)是表示本发明实施方式1中的利用空中线缆的太阳光发电设备的设置工序的俯视图,图4(b)、图4(d)、图4(f)、图4(h)是表示该设置工序的侧视图。
首先,如图4(a)、图4(b)所示,搭建架台10,并且降低外线缆4的张力,使外线缆4穿过管21。此时优选在地面G上空出规定间隔地放置梯凳25,从下方对管21及外线缆4进行支承。优选梯凳25的高度为例如1m~2m左右。
接着,在利用梯凳25从下方进行支承的状态下,如图4(c)、图4(d)所示,将成为一对的脚手板22的卡钩22a挂在管21上。另外,相对于一对脚手板22的组合,固定一片太阳能电池模块23。
在完成以上准备之后,对在架台10上设置的倒链20进行操作,增大外线缆4的张力。其结果是,如图4(e)、图4(f)所示,支承于外线缆4的空中部件上升。在架台10、10之间的中央部立设支柱P,从下方对空中部件进行支承。
另外,为了防备台风等强风,如图4(h)所示,为了应对吹来的风,可以在架台10和管21的中央部倾斜地张设绷绳26,使整体的强度增加。
此外,在图4(f)的状态下,能够利用耕耘机进行土的搅拌、插秧等作业。另外,在图4(h)的状态下,即使作物24继续生长,也能够不受其影响地利用太阳能电池模块23进行发电。
接着,参照图5~图9,对根据季节来改变太阳能电池模块的布置的要领进行说明。
图5是本发明实施方式1中的太阳能电池模块的全年布置图,图6是表示本发明实施方式1中的太阳能电池模块的追加工序的俯视图,图7是表示本发明实施方式1中的太阳能电池模块的冬季布置图。
在实施方式1中,预计水田中水稻产量减少10%以下,并且,发电量为每反(“反”为日本的面积单位,一反相当于9.9174公亩)15kw左右。
在这种情况下,全年中以图5所示的布置来配置太阳能电池模块23即可。该情况下的太阳能电池模块23为60片,各列(对应于一对架台10)之间的东西方向的距离可以相当大,各列的太阳能电池模块23可以隔开大致相等的南北方向的间隔设置。
太阳能电池模块23的布置考虑在正下方(即作物24声场的部位)不产生阴影来决定即可。
另一方面,大致从11月~第二年3月前后,在水田中不能种植水稻。在这样的时期,如图6、图7所示,可以在太阳能电池模块23之间插入追加的太阳能电池模块27,增大发电量。
在插入时,以与图4(h)~图4(c)相反的顺序进行作业,在插入完成之后再次进行图4(c)~图4(h)的作业。需要说明的是,在进行太阳能电池模块23的清洗等维护的情况下,通过与图4(h)~图4(c)顺序相反的作业能够容易地应对。
图8是表示本发明实施方式1中的春分日及秋分日的日影的俯视图,图9是表示本发明实施方式1中的夏至日的日影的俯视图。这两幅图表示的都是(日本)福冈市周围的纬度的情况。
在图8、图9中,曲线A为一天中4小时为阴影的区域的边界线,曲线B、C、D分别为1天中3小时、2小时或1小时为阴影的区域的边界线。
如图9所示,成为阴影的区域在夏至时最窄,如图8所示,在春分日、秋分日比夏至宽。
太阳能电池模块23的高度为3m,基于在春分日及秋分日一天中3小时为阴影的边界来确定图5所示的各列之间的间隔即可。具体地说,在高度为3m时以80cm为大致的基准即可。
显然,以上所述的各数值仅为简单的例示,实际上可以根据需要进行各种改变,伴随着这样的改变的情况也包含于本申请发明的保护范围。
(实施方式2)
接着,使用图10、图11,对本发明的实施方式2进行说明。需要说明的是,为了避免重复说明,仅对不同点进行说明。即,对于没有说明的事项,与实施方式1相同。
图10是表示本发明实施方式2中的利用空中线缆的太阳光发电设备的侧视图,图11是表示该设备的立体图。
在实施方式1中,在平地即水田上设置发电设备。然而,如果追加以下设计,在坡地上也能够以与实施方式1大致相同的要领进行太阳光发电。
如图10所示,与实施方式1最为不同之处在于,不是与坡地40平行地设置架台10,首先,在坡地40的中途设置多处具有水平的接地面H的坑槽30。
为了不使土壤流入坑槽30,在坑槽30的侧部设置承受坡地40的土压的L型拥壁31。可以利用土压作为线缆的反作用力。
另外,为了应对坡地40,优选使龙骨32在底板1的下方延伸,在地面上更牢固地固定架台10。需要说明的是,在图10的例子中,仅利用一层门架来构成架台10,但显然也可以设置两层以上。另外,可以设置下端部在L型拥壁31成为末端的线缆限制装置33,将线缆限制装置33的上端部连结于架台10的上端部即可。
线缆4、管21等与实施方式1相同,但是在线缆4,管21及它们所支承的太阳能电池模块23沿着坡地40倾斜地设置的这一点不同。
在坡地40为荒地等而不需要考虑对作物的日照的情况下,如图10所示,可以紧凑且高密度地配置太阳能电池模块23。
如图11所示,即使在倾斜地41不平坦而存在凹凸的情况下,只要线缆4对太阳能电池模块23的支承没有出现问题,就能够与图10同样地设置实施方式2的利用空中线缆的太阳光发电设备而进行发电。
其余各点与实施方式1相同。
(实施方式3)
接着,使用图12~图15,对本发明的实施方式3进行说明。需要说明的是,为了避免重复说明,对同样的要素标注同一附图标记,仅对不同点进行说明。即,对于没有说明的事项,与实施方式1相同。
图12是表示本发明的实施方式3中的利用空中线缆的太阳光发电设备的立体图,图13是本发明实施方式3中的补强框架的侧视图,图14是表示本发明实施方式3中的基础的俯视图,图15是表示本发明实施方式3中的发电模块的追加要领的立体图。
在实施方式1中,在一对架台10上架设外线缆4,作用于外线缆4的、太阳能电池模块23等的荷载从外线缆4向架台10传递,最终经由底板1导向地下。然而,这样的话,在一对架台10之间抬起架设有一对外线缆4的跨距的力不充分,抗风性能不足。
在实施方式3中,与实施方式1相比,通过采用以下所述的构造,能够得到抗风性能得以提高的太阳光发电设备。
首先,在实施方式3中,并不是仅通过外线缆4将荷载传递到架台10,而是使外线缆4在架台10之前成为末端。
在此基础上,如图13所示,将与外线缆4不同的操作线缆67的一端部连接于作为张力调整器的绞盘66,并且以上方→水平→翻折为V形的方式引导操作线缆67,使另一端部成为末端。在其中翻折成V形的顶点附近使其绕动滑轮68转动,将外线缆4的端部连接于动滑轮68。
接着,对实施方式3的太阳光发电设备的各要素的细节进行说明。
<基础>
在地面以下,在南北方向上隔开规定距离的两个位置,如图12~图14所示,设置基础50。
基础50使基础垫板51、52、地梁53、54以及配重板55、56组合配置。更详细地说,以南北方向成为长度方向的方式使形成为长方形的一对铁板水平且空出间隔地平行排列而成为基础垫板51、52。基础垫板51、52的宽度优选为600毫米左右。
在各个基础垫板51、52的上表面上,通过焊接等来固定由H型钢构成且与基础垫板51、52大致等长的地梁。由此,基础50成为滑雪板状,实际上能够使承载力提高,并且与来自地面的反作用力抗衡。
然后,在基础垫板51的两端部内侧固定配重板55、56的端部。与实施方式1相同,在配重板55、56上分别开设有排水孔55a、56a。
在地下设置基础50时,作用有配重板55、56上的土壤的重量,用于与后述线缆4、67的拉伸力抗衡的荷载增加。此外,优选使前侧的配重板56具有尽可能大的面积,与2~3吨左右的承载力相匹配而使稳定性提高。此外,优选在排水孔55a、56a打入桩子来防滑。
<架台>
在实施方式3中,与实施方式1同样地将一对架台10设置在基础50上。然而,如上所述,实施方式3的架台10与其说是承受太阳能电池模块23等的荷载的部件,不如说是作为对外线缆4进行引导的引导件发挥作用。需要说明的是,虽然未做图示,但是在架台10的顶部的两个角(参照图13)配设有用于改变操作线缆67的方向的滑轮或辊。
在实施方式3中,对于将外线缆4插入管21’的这一点,与实施方式1相同,但是在管21’的端部形成有扩径的凸缘21’a,使凸缘21’a彼此对接而在长度方向上连接管21’彼此的这一点不同。利用凸缘21’a进行连接是为了防止外线缆4被弯折为V形而受损。凸缘21’a利用金属材料或树脂材料形成即可。
在外线缆4的端部安装有末端卡钩4a,末端卡钩4a成为外线缆4的端部的末端。此外,末端卡钩4a卡止于动滑轮68的顶部,由此外线缆4的端部与动滑轮连接。
在上述基础50上立设有一对补强框架60、60’。补强框架60,60’由同样的结构构成,因此以下仅对补强框架60进行说明。
补强框架60从侧面看成为大致A形,相对置地分别固定于一对基础50。补强框架60具有:内侧斜边62,其朝向一对补强框架中的另一补强框架侧后倾;外侧斜边61,其朝向一对补强框架中的另一补强框架侧的相反方向前倾。
外侧斜边61的下端部61a和内侧斜边62的下端部62a分别固定于地梁53,各固定部位在南北方向上错开。在补强框架60的顶点附近,外侧斜边61的上端部61b和内侧斜边62的上端部62b彼此固定。
在补强框架60的高度方向中途,上侧横边63和下侧横边64上下配置为两层,这些横边63、64的两端部分别固定在外侧斜边61和内侧斜边62的内侧,从而对补强框架60进行补强。尤其是通过设置这些横边63、64,能够使补强框架60整体的抗压弯性提高。需要说明的是,横边63、64的数量和设置部位能够根据需要做出各种变更。另外,上侧横边63的内侧斜边62侧的端部具有防压弯的作用。
在下侧横边64安装有水平的台部65,在台部65上设有作为张力调整器的绞盘66。需要说明的是,与实施方式1相同,作为张力调整器,除了绞盘之外,也能够使用手动式卷筒、手动式倒链。
另一方面,在内侧斜边62的顶部附近,设有卡止部69。从绞盘66放出的操作线缆67一旦被向上拉出后被水平的第二线缆导向装置16(架台10上的部件)水平地向另一架台10引导。
操作线缆67从第二线缆导向装置16离开后弯折为V形,在操作线缆67的端部设置的卡钩70卡止于卡止部69而成为末端。
如上所述,操作线缆67中弯折为V形的部分环绕动滑轮68,在动滑轮68上连结有在外线缆4的端部设置的末端卡钩4a。
在这里,驱动绞盘66,维持操作线缆67不松弛的状态,拉长操作线缆67,如图13的最下段所示,管21’及太阳能电池模块23处于几乎擦到地面的高度(维护高度),能够进行清洁、不良部分的更换这样的维护。
与维护高度的情况相比,使拉出操作线缆67的长度略短,如图13的中段所示,管21’及太阳能电池模块23处于不妨碍农业生产的(更具体地说,减少对地面上的作物的日影)适当的高度(发电高度),利用太阳能电池模块23进行发电。此外,在发电时,可以在动滑轮68与补强框架60的底部之间张设固定线缆71,而使设备的稳定性提高。
与发电高度的情况相比,使拉出操作线缆67的长度进一步缩短,如图13的上段所示,管21’及太阳能电池模块23处于接近补强框架60的顶部的高度(农作业高度),例如,耕耘机能够不受太阳能电池模块23及管21’影响地通过太阳能电池模块23及管21’的下方等进行农业作业。
由图13明确可知,太阳能电池模块23等荷载从外线缆4传递到动滑轮68,经由操作线缆67向补强框架60传递,经由基础50流入地下。
此时,如图13所示,在补强框架60的后方(即,外侧斜边61)作用有如箭头N1所示的向上方扭转的方向的转矩,补强框架60的前方(即,内侧斜边62)作用有如箭头N2所示向地下按压的方向的转矩。也就是说,作用于补强框架60整体的荷载分散地传递给内侧斜边62和外侧斜边61。
在这里,位于基础50的上方和下方的土壤的重量施加于基础50,由此补强框架60的抗风性能进一步提高。根据发明人的试算,得到能够承受风速为60米左右的强风的结果。更具体地说,在补强框架60的外侧斜边61作用有拉伸力,其结果是,向图13的箭头N1方向浮起的方向的转矩作用于基础。在本形态中,增大配重板55的面积,将更多的土积载在配重板55上,使土的自重作用于配重板55。由此,能够与上述转矩相抗衡。
如上所述,由于抗风性能提高,如图15所示,实质上能够增加太阳能电池模块23的设置片数。
即,可以使实施方式3的太阳光发电设备A、B空出某种程度的间隔而平行设置,在该间隔张设中继线缆80、81,使追加的太阳能电池模块82支承于这些中继线缆80、81。在中继线缆80、81的端部可以安装脚手架用的钩爪。
中继线缆81、81可以设置于太阳光发电设备A、B自身,也可以另外追加。这样,在太阳能电池模块之间空出间隙而能够在遇到强风时确保风的通道,并且使单位设置面积的太阳能电池模块的片数显著地增加,使发电效率提高。也可以代替中继线缆80、81,将方形管组装成梯子状,架设在太阳光发电设备A、B之间。作为太阳光发电设备A、B之间的距离,例如4200毫米左右是恰当的。
其余各点与实施方式1相同。
附图标记说明
1 底板
1a 排水孔
1b 安装部
1c 卡止部
3 内线缆
4 外线缆
4a 末端卡钩
5 前向板
6、7 后向通道
8 中央配重
9 侧部配重
10 架台
11 下侧门架
11a 升高脚
12 上侧门架
13、14、22 脚手板
15 第一线缆导向装置
16 第二线缆导向装置
17 辊
18 线缆限制装置
19、22a 卡钩
20 倒链
21,21’ 管
21’a 凸缘
23 太阳能电池模块
24 作物
25 梯凳
26 绷绳
27、82 追加的太阳能电池模块
28 斜撑
30 坑槽
31 L型拥壁
32 龙骨
33 线缆限制装置
40,41 倾斜面
50 基础
51、52 基础垫板
53、54 地梁
55、56 配重板
55a、56a 排水孔
60、60’ 补强框架
61 外侧斜边
62 内侧斜边
61a、62a 下端部
61b、62b 上端部
63 上侧横边
64 下侧横边
65 台部
66 绞盘
67 操作线缆
68 动滑轮
69 卡止部
70 卡钩
71 固定线缆
80、81 中继线缆
A、B 太阳光发电设备
G 地面
H 接地面
P 支柱

Claims (8)

1.一种利用空中线缆的太阳光发电设备,其特征在于,
设置从地下立起到规定高度,在一定方向上隔开规定距离而相互对置的一对架台,
在所述一对架台中一方的架台的上表面,在朝向所述一定方向的一方的边上设置第一线缆导向装置,在所述一对架台中另一方的架台的上表面,在朝向所述一定方向的另一方的边上设置第二线缆导向装置,
将分别被所述第一线缆导向装置和所述第二线缆导向装置平行地引导的一对线缆架设于所述一对架台,
在所述一对架台中的至少一方的架台设置对所述一对线缆的张力进行调整的张力调整器,
使所述一对线缆分别在一对管中贯通,
将一对脚手板的卡钩卡止在所述一对管的规定部位,
将太阳能电池模块固定于所述一对脚手板。
2.根据权利要求1所述的利用空中线缆的太阳光发电设备,
所述一对架台通过使多个脚手架用的门架上下堆叠而构成。
3.根据权利要求1所述的利用空中线缆的太阳光发电设备,
所述一对架台各自的下部连结于底板,所述底板设置在所述地下,在内部开设有排水孔,并且载置有配重。
4.根据权利要求3所述的利用空中线缆的太阳光发电设备,
在所述底板的中央部设有朝向对置的所述架台延伸的前向部件,并且在所述底板的两侧部设有朝向对置的所述架台的相反侧延伸的后向部件,在所述后向部件上载置有侧部配重。
5.根据权利要求1所述的利用空中线缆的太阳光发电设备,
所述张力调整器为倒链。
6.根据权利要求1所述的利用空中线缆的太阳光发电设备,
所述一对架台以规定挠曲量被从地面升高,所述一对管的长度方向中央部在比所述一对架台低所述规定挠曲量的高度支承于支柱,从而对所述太阳能电池模块赋予从所述一对架台朝向所述支柱下降的排水坡度。
7.根据权利要求1所述的利用空中线缆的太阳光发电设备,
所述一对架台配置于在坡地上设置的水平的坑槽。
8.一种利用空中线缆的太阳光发电设备,具备:
一对基础,其在地下在一定方向上隔开规定距离的两个位置,分别将基础垫板、地梁、配重板组合配置;
一对补强框架,其相互对置地分别固定于所述一对基础,具有朝向所述一对补强框架中的另一补强框架侧的内侧斜边和朝向所述一对补强框架中的另一补强框架侧的相反方向的外侧斜边;
张力调整器,其分别设置于所述一对补强框架;
一对操作线缆,在所述一对补强框架上,其一端部成为末端且另一端部与所述张力调整器连接;
一对动滑轮,其旋转自如地安装在所述一对操作线缆的中途;
所述利用空中线缆的太阳光发电设备的特征在于,
将一端部与所述一对动滑轮的一方连接、另一端部与所述一对动滑轮的另一方连接的一对线缆彼此平行地架设在所述一对补强框架之间,
使所述一对线缆分别在一对管中贯通,
将一对脚手板的卡钩卡止在所述一对管的规定部位,
将太阳能电池模块固定于所述一对脚手板。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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