JP3181751U

JP3181751U - 太陽電池パネルの設置構造

Info

Publication number: JP3181751U
Application number: JP2012007393U
Authority: JP
Inventors: 雅雄長谷川; 廣美大須賀
Original assignee: 雅雄長谷川; 大須賀技建株式会社
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2022-12-06

Abstract

【課題】農地を継続使用しながら簡単に構築及び解体することができる太陽電池パネルの設置構造を提供する。
【解決手段】設置構造は、農地Ｆに打ち込まれた複数の前側杭１及び後側杭２、前後に対向配置された前側杭１及び後側杭２を連結する複数の第一連結部材３、隣り合う前側杭１を連結する複数の第二連結部材４、隣り合う後側杭２を連結する複数の第三連結部材５、前側杭１の上端に接続部材６を介して取付固定された前側横架部材７、後側杭２の上端に接続部材８を介して取付固定された後側横架部材９、前側横架部材７及び後側横架部材９に前後方向に沿って架け渡されて取付固定された複数の架設部材１０を備えており、架設部材１０に太陽電池パネルＰを１枚ずつ支持固定する。
【選択図】図１

Description

本考案は、農地を継続使用しながら太陽電池パネルを簡単に構築及び解体することができる太陽電池パネルの設置構造に関する。

近年の再生可能エネルギーに対する関心の高まりと固定価格買取制度の開始により太陽電池を用いた太陽光発電事業が各所において実用化に向けて検討されている。太陽光発電事業は、工場跡地等の遊休地を活用して多数の太陽電池パネルを設置する大規模のメガソーラー発電が主流となっているが、国内においてこうした広大な土地を一括で確保することは次第に困難になってきている。そのため、太陽電池パネルの設置場所として考えられているのが、休耕田等の農地である。減反政策や耕作者の高齢化に伴い稲作や畑作が行なわれない農地が今後増加することが見込まれており、こうした農地では十分な日射量が確保できることから、太陽光発電に好適な立地条件を備えていると考えられている。

また、農地に太陽電池パネルを設置した場合でも耕作可能な状態であれば、農地転用等の手続きを行なう必要がなく農地のまま現状維持が可能となる。さらに、農地での農作物の生育に関しては、多くの植物にとって光合成に必要な日射量以上の過剰な太陽光を受けていることがわかっており、農地で生育する植物にとって余剰となる分の太陽光を太陽光発電に活用することで、農作物の収穫のほかに発電による売電収入を得ることが可能となり、農家の所得の安定化にも寄与することができる。

遊休地等に太陽電池パネルを設置する場合、太陽電池パネルを設置する架台を地表面に構築する必要がある。こうした太陽電池パネル用の設置構造としては、例えば、特許文献１では、先端にかえしを有する矢じり部を設けた杭を所定の深さまで地中に打ち込み、杭の後部に杭の径より大きい径の支持部を埋設し、支持部に架台を保持する支柱を設け、架台に太陽電池アレイを保持するようにした点が記載されている。また、特許文献２では、１本の支柱の下側部分にコンクリート製の基礎部を設けて地面に立設し、大型の太陽電池モジュールを１本の支柱により支持するようにした点が記載されている。また、特許文献３では、太陽電池アレイに作用する風荷重に対して必要十分に大きい支持力と引き抜き抵抗力を確保できる地中深さまで到達させた杭又は地盤アンカーにより、地表部に配置した台材が支持されており、台材の上に、一定高さの支持材を垂直姿勢に設けて、支持材により太陽電池アレイを支持する点が記載されている。

特開平５−３３３５号公報特開平８−１７０７９０号公報特開２０１２−１２２３２０号公報

上述したように、農地に太陽電池パネルを設置する場合に、農作物の生育に必要な日射量が地表面に照射するとともに太陽光発電を可能とすることが要請されているが、上記の先行技術文献では、専ら太陽光発電を考慮した設置構造となっており、農地として継続使用しながら太陽光発電を行なうことは想定されていない。

そこで、本考案は、農地を継続使用しながら簡単に構築及び解体することができる太陽電池パネルの設置構造を提供することを目的とするものである。

本考案に係る太陽電池パネルの設置構造は、地面に所定の間隔で打ち込まれて上側が露出するように立設する複数の前側杭と、地面に前記前側杭と同じ間隔で打ち込まれて上側が前記前側杭よりも高く露出するように立設する複数の後側杭と、前後に対向配置された前記前側杭及び前記後側杭をそれぞれ連結する複数の第一連結部材と、隣り合う前記前側杭をそれぞれ連結する複数の第二連結部材と、隣り合う前記後側杭をそれぞれ連結する複数の第三連結部材と、前記前側杭の上端に架け渡されるように左右方向に取付固定された前側横架部材と、前記後側杭の上端に架け渡されるように左右方向に取付固定された後側横架部材と、前記前側横架部材及び前記後側横架部材に前後方向に架け渡されて取付固定された複数の架設部材と備え、隣り合う前記架設部材の間に複数の太陽電池パネルを配置して前記架設部材に支持固定する。さらに、前記第一連結部材と前記前側横架部材との間には斜め部材が取付固定されており、前記第一連結部材と前記後側横架部材との間には斜め部材が取付固定されている。さらに、前記第一連結部材は、両端部をそれぞれ前記前側杭及び前記後側杭に設けられたアンカーボルトに固定されている。

本考案は、上記のような構成を備えることで、農地を継続使用しながら簡単に構築及び解体することができる。

本考案に係る太陽電池パネルの設置構造に関する正面図である。本考案に係る太陽電池パネルの設置構造に関する右側面図である。本考案に係る太陽電池パネルの設置構造に関する左側面図である。図１に示すＡ−Ａ断面図である。前側杭の上側において前側横架部材を取り付けた部分の拡大断面図である。太陽電池パネルを設置した例に関する平面図である。

以下、本考案について詳しく説明する。図１から図３は、本考案に係る太陽電池パネルの設置構造に関する正面図、右側面図及び左側面図である。設置構造は、農地Ｆに打ち込まれた複数の前側杭１及び複数の後側杭２、前後に対向配置された前側杭１及び後側杭２をそれぞれ連結する複数の第一連結部材３、隣り合う前側杭１をそれぞれ連結する複数の第二連結部材４、隣り合う後側杭２をそれぞれ連結する複数の第三連結部材５、前側杭１の上端に接続部材６を介して取付固定された前側横架部材７、後側杭２の上端に接続部材８を介して取付固定された後側横架部材９、及び、前側横架部材７及び後側横架部材９に前後方向に沿って架け渡されて組み付け固定された複数の架設部材１０を備えている。そして、隣り合う架設部材１０に架け渡すように矩形状の太陽電池パネルＰが配置されて取付固定されている。なお、各部材の位置関係に関する理解を容易にするために、図１における左右方向を設置構造の前後方向とし、図２における左右方向を設置構造の左右方向として説明する。

前側杭１及び後側杭２は、左右方向に等間隔で配置されて、鉛直方向に沿って農地Ｆに打ち込まれており、各前側杭１は各後側杭２に前後方向に対向配置されている。前側杭１及び後側杭２は、上側が露出して立設しており、露出部分が支柱として機能する。前側杭１の露出部分の長さは、後側杭２の露出部分の長さよりも短くなるように設定されており、そのため架設部材１０が前側が低くなるように傾斜して取り付けられる。架設部材１０が傾斜することで、架設部材１０に取り付けられる太陽電池パネルＰが傾斜するようになり、太陽光の照射方向に対する太陽電池パネルＰの表面の照射角度ができるだけ直角に近くなるように設定される。したがって、前側杭１及び後側杭２の露出部分の長さを立地する農地に合わせて適宜設定することで、太陽電池パネルＰの照射角度を最適角度に容易に設定することができる。

前側杭１及び後側杭２は、コンクリート製で棒状に形成されており、外周面の対向する位置に軸方向に沿って直線状の条溝が設けられている。図４は、図１に示すＡ−Ａ断面図である。前側杭１は、Ｈ状の断面形状を有しており、前後に第一連結部材３とほぼ同じ幅の条溝１ａ及び１ｂが設けられている。後側杭２も前側杭１と同様にＨ状の断面形状を有し、前後に第一連結部材３とほぼ同じ幅の条溝２ａ及び２ｂが設けられている。そして、第一連結部材３の取付位置には、前側杭１にアンカー１ｃが埋設されており、アンカー１ｃの両端部はそれぞれ条溝１ａ及び１ｂ内に露出している。同様に、後側杭２にはアンカー２ｃが埋設されてその両端部がそれぞれ条溝２ａ及び２ｂ内に露出している。第一連結部材３は、一方の端部が前側杭１の条溝１ｂに嵌め込まれてアンカー１ｃの端部を挿入するように取付固定され、他方の端部が後側杭２の条溝２ａに嵌め込まれてアンカー２ｃの端部を挿入するように取付固定される。こうして前側杭１及び後側杭２の間に前後方向に沿って取付固定された第一連結部材３に第二連結部材４及び第三連結部材５が架け渡されて取り付けられる。第二連結部材４は、両端部が第一連結部材３に載置されるとともに前側杭１に当接した状態でネジ止め等により固定され、第三連結部材５は、両端部が第一連結部材３に載置されるとともに後側杭２に当接した状態でネジ止め等により固定される。

このように連結部材３〜５により前側杭１及び後側杭２を連結することで、農地のような軟弱地盤に前側杭１及び後側杭２を打ち込んだ場合でも各杭がぐらつくことなく一体化して強度を高めることができる。また、ネジ止め等により各連結部材を簡単に取り付けることができるので、施工及び解体の作業を容易に行なうことが可能となる。前側杭１及び後側杭２の間隔並びに連結部材３〜５の高さは、農地での農作業が可能となる間隔及び高さに設定すればよい。

図５は、前側杭１の上側において前側横架部材７を取り付けた部分の拡大断面図である。前側杭１の上端には、アンカー１ｄが突設するように埋設されており、接続部材６はアンカー１ｄを貫通するように取り付けられ、アンカー１ｄにナット等の固定部材を装着することで接続部材６が前側杭１の上端に左右方向に沿って固定される。そして、接続部材６の上面に前側横架部材７を載置し、一対のボルト６ａを接続部材６及び前側横架部材７を上下方向に貫通するように挿着してナットにより締付固定する。こうして前側横架部材７は、前側杭１の上端に接続部材６を介して固定される。なお、前側横架部材７は、接続部材６の中間位置で接合する複数の部材から構成するようにしてもよく、その場合でもそれぞれの部材が一対のボルト６ａで固定されるため、構造的な強度が低下することはない。

そして、前側横架部材７には、接続部材６の接続位置の両側にそれぞれ第一斜め部材１１が設けられている。第一斜め部材１１は、下方の第一連結部材３の前側杭１側の端部と前側横架部材７の接続部材６の両側から離れた位置とを斜め方向に連結するようにネジ止め等により固定されている。こうした第一斜め部材１１を設けることで、前側杭１と前側横架部材７との接続部分の強度を高めることができる。

後側杭２の上側において後側横架部材９を取り付けた部分についても、前側杭１の上側に前側横架部材７を取り付けた部分と同様に、接続部材８を介してアンカー及びボルトにより取付固定されている。そして、後側横架部材９の両側には、第一斜め部材１１と同様に第二斜め部材１２が下方の第一連結部材３の後側杭２側の端部との間に固定されており、第二斜め部材１２により後側杭２と後側横架部材９との接続部分の強度を高めることができる。

この例では、前側杭１及び後側杭２の間にも、前側横架部材７と第一連結部材３の後側杭２側の端部との間に第三斜め部材１３が架け渡されて固定されており、これらの連結部材３〜５及び斜め部材１１〜１３を設けることで、前側杭１及び前側横架部材７並びに後側杭２及び後側横架部材９からなる構造体の強度を高めて強風、地震や積雪等の負荷に対する十分な耐久性を備えることができる。

上述した例では、前側杭１及び後側杭２として、断面形状が矩形状で溝の形成されたＨ状のものを用いているが、これ以外の断面形状のものを用いてもよく、例えば、円形で溝の形成されたものでもかまわない。

架設部材１０の取付間隔は、取り付ける太陽電池パネルＰの幅に合わせて設定されており、架設部材１０の長さは、取り付ける太陽電池パネルＰの枚数分の長さに合わせて設定されている。この例では、３枚の太陽電池パネルＰの長さに合わせて架設部材１０の長さが設定されている。そのため、太陽電池パネルＰの両側を架設部材１０に取り付けて支持することで、太陽電池パネルＰを安定した状態で支持することができ、また取付作業及び解体作業を容易に行うことが可能となる。太陽電池パネルＰにトラブルが生じた場合でもそのパネルだけを交換すればよく、メンテナンス作業も簡単に行うことができる。

また、太陽電池パネルＰを１枚ずつ取り付けていくことができるので、狭い農地や複雑な形状の農地の場合でもその形状に合わせて太陽電池パネルＰを配列することが可能となり、立地する農地の条件に合わせて柔軟に対応することができる。

上述した連結部材３〜５、接続部材６及び８、前側横架部材７、後側横架部材９、架設部材１０及び斜め部材１１〜１３については、加工しやすく構造材としての強度を有する材料を使用すればよく特に限定されないが、建築用の木材が好適である。特に、森林整備の際に生じる間伐材や製材の際に生じる半端な木材を使用することで、木材の有効活用を図ることができる。木材を使用する場合には、耐久性及び耐候性を向上させるために、周囲をステンレス等の金属板で覆うようにすることもできる。

図６は、複雑な形状の農地に太陽電池パネルを設置した例に関する平面図である。この例では、黒の四角で前側杭１及び後側杭２を示しており、１列に配列された前側杭１及び後側杭２に前側横架部材７及び後側横架部材９（１点鎖線で表示）が支持されて、太陽電池パネルＰが３枚ずつ前後方向に配置されている。そして、左右方向に農地の境界線に合わせて太陽電池パネルＰを配列している。

農地の境界線に合わせて太陽電池パネルを１枚ずつ設置することができるので、太陽光により発生する電力量が最大となるように最適配置することが可能となる。また、配置された太陽電池パネルを所定枚数毎に間隔を空けて太陽光が地表面に間接照射されるようにすることで、植物の生育に必要な日射量を確保することが可能となり、農地として継続使用することができる。この例では、太陽電池パネルを３枚ずつ配置した列を所定間隔空けて複数列配置しており、各列の太陽電池パネルを太陽光の照射角度が大きくなるように傾斜配置して発生する電力量を大きくするとともに各列の間に形成された空間より太陽光が地表面に間接照射して日射量が確保されるようになる。

また、前側杭１及び後側杭２は、太陽電池パネルの配置に合わせて打ち込んで施工すればよく、農地の形状に合わせて簡単に施工できる。そして、打ち込まれた前側杭１及び後側杭２の位置に合わせて、現場において連結部材、接続部材、前側横架部材、後側横架部材及び斜め部材の加工を行って取付位置を位置決めし、固定部品で固定すれば、容易に設置構造を精度よく構築することができる。そのため、設置場所が傾斜地である場合でも、前側杭１及び後側杭２を打ち込むことができれば、設置構造を構築することができる。また、架設部材についても太陽電池パネルのサイズに合わせて現場において取付位置を位置決めして固定すれば、太陽電池パネルを架設部材に精度よく支持固定することができる。

以上のように、設置構造を精度よく簡単に構築することができ、また解体する場合にも各部材を取り外して前側杭１及び後側杭２を引き抜けばよく、簡単に解体して元の農地に原状回復させることが可能となる。

１・・・前側杭、２・・・後側杭、３・・・第一連結部材、４・・・第二連結部材、５・・・第三連結部材、６・・・接続部材、７・・・前側横架部材、８・・・接続部材、９・・・後側横架部材、１０・・・架設部材、１１・・・第一斜め部材、１２・・・第二斜め部材、１３・・・第三斜め部材

Claims

地面に所定の間隔で打ち込まれて上側が露出するように立設する複数の前側杭と、地面に前記前側杭と同じ間隔で打ち込まれて上側が前記前側杭よりも高く露出するように立設する複数の後側杭と、前後に対向配置された前記前側杭及び前記後側杭をそれぞれ連結する複数の第一連結部材と、隣り合う前記前側杭をそれぞれ連結する複数の第二連結部材と、隣り合う前記後側杭をそれぞれ連結する複数の第三連結部材と、前記前側杭の上端に架け渡されるように左右方向に取付固定された前側横架部材と、前記後側杭の上端に架け渡されるように左右方向に取付固定された後側横架部材と、前記前側横架部材及び前記後側横架部材に前後方向に架け渡されて取付固定された複数の架設部材と備え、隣り合う前記架設部材の間に複数の太陽電池パネルを配置して前記架設部材に支持固定する太陽電池パネルの設置構造。
前記第一連結部材と前記前側横架部材との間には第一斜め部材が取付固定されており、前記第一連結部材と前記後側横架部材との間には第二斜め部材が取付固定されている請求項１に記載の太陽電池パネルの設置構造。
前記第一連結部材は、両端部をそれぞれ前記前側杭及び前記後側杭に設けられたアンカーボルトに固定されている請求項１又は２に記載の太陽電池パネルの設置構造。