JP4648497B2 - Beam-down solar lighting system - Google Patents

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Description

本発明は、ビームダウン方式太陽光採光装置に関し、詳しくは、ヘリオスタットからの反射光のブロッキングやシャドーイングを軽減し、さらに安定且つ強固にセンターリフレクターを支持する太陽光採光装置に関する。   The present invention relates to a beam-down solar light collecting device, and more particularly to a solar light collecting device that reduces blocking and shadowing of reflected light from a heliostat and that supports a center reflector more stably and firmly.

近年、化石燃料を燃焼させた排気ガスによる大気汚染、化石燃料の枯渇等の地球環境への関心が高まっており、前述の化石燃料に変わる代替エネルギーが注目されている。このような代替エネルギーとして、風力発電や太陽光発電が普及しつつある。   In recent years, interest in the global environment such as air pollution caused by exhaust gas combusted with fossil fuels, depletion of fossil fuels, and the like has increased, and alternative energy that replaces the aforementioned fossil fuels has attracted attention. As such alternative energy, wind power generation and solar power generation are becoming widespread.

特に、太陽光を集光した熱で熱媒体を加熱し、この熱媒体の熱によって水蒸気を発生させ、この水蒸気により蒸気タービンを駆動して発電する集光型太陽熱発電装置が、従来の火力発電と同様の発電設備で稼働でき、高出力が得られるので注目されている。   In particular, a concentrating solar power generator that heats a heat medium with the heat collected from sunlight, generates water vapor with the heat of the heat medium, and drives a steam turbine with the water vapor to generate electric power is a conventional thermal power generation. It is attracting attention because it can be operated with the same power generation equipment and can produce high output.

このような集光型太陽熱発電装置としては、一方の面に反射面が形成された断面半円形状の反射板の軸方向に熱媒体が導入されるパイプが設けられたトラフ型太陽熱発電装置(例えば、特許文献1)、周囲に多数のヘリオスタットを設置し、熱媒体加熱部が頂部に設けられたタワーを中央に配置したタワー型太陽熱発電装置(例えば、特許文献2)、一方の面に反射面が形成された椀型の反射板と、反射板の近傍に熱媒体加熱部が設けられたディッシュ型太陽熱発電装置(例えば、特許文献3)が提案されている。   As such a concentrating solar thermal power generation device, a trough solar thermal power generation device provided with a pipe into which a heat medium is introduced in the axial direction of a semicircular reflecting plate having a reflective surface formed on one surface ( For example, Patent Document 1), a tower-type solar thermal power generation apparatus (for example, Patent Document 2) in which a large number of heliostats are installed in the periphery and a tower having a heat medium heating unit provided at the top is arranged in the center. A dish type solar thermal power generation apparatus (for example, Patent Document 3) in which a bowl-shaped reflecting plate having a reflecting surface and a heat medium heating unit provided in the vicinity of the reflecting plate has been proposed.

ところで、前記トラフ型太陽熱発電装置は反射板の幅方向にかなり大型化しており、これが縦横に設置されるので大規模化してしまうという問題があった。   By the way, the trough type solar thermal power generation apparatus is considerably enlarged in the width direction of the reflector, and there is a problem that it becomes large because it is installed vertically and horizontally.

また、前記タワー型太陽熱発電装置は、ヘリオスタットの設置数を増加させることで比較的容易に集光量を向上することができるが、タワーの上端側に設けた熱媒体加熱部に熱媒体となる例えば溶融塩を供給・循環させているので、太陽光のない夜間は前記溶融塩が固化しないように電熱器等の加熱手段によって溶融塩を保温しなければならないという問題があった。更に、溶融塩の配管距離が長くなるので、溶融塩の温度が低下してしまい発電効率の低下という問題もあった。   In addition, the tower type solar thermal power generation apparatus can improve the light collection amount relatively easily by increasing the number of installed heliostats, but it becomes a heat medium in the heat medium heating unit provided on the upper end side of the tower. For example, since the molten salt is supplied and circulated, there is a problem that the molten salt must be kept warm by heating means such as an electric heater so that the molten salt does not solidify at night without sunlight. Further, since the piping distance of the molten salt is increased, there is a problem that the temperature of the molten salt is lowered and the power generation efficiency is lowered.

前記ディッシュ型は、反射板1台毎に集光して熱媒体を加熱するのでコンパクトであるが、大規模発電に適していないという問題があった。   The dish type is compact because it collects light for each reflector and heats the heat medium, but has a problem that it is not suitable for large-scale power generation.

ところで、前述の集光型太陽熱発電装置とは異なる方式のものとして、ビームダウン方式太陽熱発電装置が提案されている(非特許文献1)。   By the way, a beam-down solar power generator has been proposed as a system different from the above-described concentrating solar power generator (Non-Patent Document 1).

WO2005/017421号公報WO2005 / 017421 Publication 特開2005−106432号公報JP 2005-106432 A 特開2004−169059号公報JP 2004-169059 A Solar Energy, Volume 62, Number 2, February 1998 , pp. 121-129(9)Solar Energy, Volume 62, Number 2, February 1998, pp. 121-129 (9)

前記ビームダウン方式太陽熱発電装置は、図18に示すように垂直に立設したトラス構造の3本の支柱51a,51b,51cにより円盤形状のセンターリフレクター55(中央反射鏡)が支持されている。支柱間はブロッキングとシャドーイングの原因となる補強部材が配置されることは許されていない。また、中央反射鏡55の直径は100mを超える大口径のものもあり、構造パイプ(多数の連結手段を備えたパイプ)の組み合わせによる長間構造となっておりその重量は3000トンを超えるものもある。   As shown in FIG. 18, the beam-down solar power generation apparatus has a disc-shaped center reflector 55 (central reflector) supported by three columns 51a, 51b, 51c of a truss structure erected vertically. It is not allowed to place reinforcing members between the columns that cause blocking and shadowing. The central reflector 55 has a large diameter exceeding 100 m, and has a long structure composed of a combination of structural pipes (pipes having a large number of connecting means), and its weight exceeds 3000 tons. is there.

従って、支柱間に補強部材を有さず垂直に立設された支柱は、中央反射鏡の円周方向の回転力に対しての耐力が極めて低く、また、風力対抗性や地震横荷重対抗性いという問題があり、支柱1本あたりの荷重負荷が大きい。   Therefore, the pillars that are erected vertically without reinforcing members between the pillars have extremely low resistance to the rotational force in the circumferential direction of the central reflector, and are also resistant to wind and earthquake lateral loads. There is a problem that the load load per one support is large.

また、支柱1本につき固定箇所は、上端側のセンターリフレクターとの固定部と、支柱の下端側のアンカー部分であって、支柱の安定性と強度とが得られない構造となっている。従って、安全性の問題、耐用年数の問題、そして、センターリフレクターに歪みやズレを生じさせて光軸がブレるという問題の発生により結果的に発電効率の低下につながっていた。   In addition, the fixed portion per column is a fixed portion with the center reflector on the upper end side and an anchor portion on the lower end side of the column, and has a structure in which the stability and strength of the column cannot be obtained. Accordingly, the problem of safety, the problem of the service life, and the problem of causing the center reflector to be distorted or misaligned to cause the optical axis to blur have resulted in a decrease in power generation efficiency.

更にまた、強度を向上させるために支柱の本数を増加するとブロッキングとシャドーイングが発生して発電効率が減少してしまうことから強度の向上を図ることができないという問題があった。   Furthermore, if the number of support columns is increased in order to improve the strength, blocking and shadowing occur, and the power generation efficiency is reduced. Therefore, there is a problem that the strength cannot be improved.

本発明は、前記従来技術の課題に鑑み、ヘリオスタットからの反射光のブロッキングとシャドーイングを軽減し且つ重量物であり大型であるセンターリフレクターを高強度で安定に固定する支持装置を提供することを目的とするものである。   In view of the above-described problems of the prior art, the present invention provides a support device that stably blocks a heavy and large-sized center reflector that reduces blocking and shadowing of reflected light from a heliostat. It is intended.

本発明に係るビームダウン方式太陽熱発電装置におけるセンターリフレクターの支持装置は次のように構成されている。   The support device for the center reflector in the beam-down solar power generation device according to the present invention is configured as follows.

1)太陽光を反射する複数台のヘリオスタットと、該ヘリオスタットで反射された反射光を熱媒体加熱手段へ集光させるセンターリフレクターなどで構成される太陽光採光装置において、少なくとも3本の支柱を角錐状に組み付け、かつ、前記センターリフレクターの外周縁が各支柱に内接するように、前記センターリフレクターを各支柱に固定したことを特徴としている。   1) In a solar lighting device comprising a plurality of heliostats that reflect sunlight and a center reflector that collects the reflected light reflected by the heliostats on a heating medium heating means, at least three columns Are assembled in a pyramid shape, and the center reflector is fixed to each column such that the outer peripheral edge of the center reflector is inscribed in each column.

即ち、3本を基本とする傾斜する支柱を基本に、角錐状に組立最上部で固定する。各々の支柱下部は、地上部のアンカーによって固定されている。これによって、当該構造物は構造的に安定した形で構築することができる。従来の構造物で課題であった支柱間での補強部材の配置が許されないことに起因した構造的不安定さ(中央反射鏡の演習方向での回転力に対する耐力の低下。風力,地震などによる横荷重に対する対抗性の低下)を解決することができる。   That is, it is fixed at the top of the assembly in the shape of a pyramid on the basis of three inclined columns. The lower portion of each column is fixed by an anchor on the ground. Thereby, the structure can be constructed in a structurally stable manner. Structural instability due to unacceptable placement of reinforcing members between struts, which was a problem with conventional structures (decrease in resistance to rotational force in the practice direction of the central reflector. Due to wind, earthquake, etc. (Decrease in resistance to lateral load) can be solved.

この3本の支柱の指定の高さには、センターリフレクター(中央反射鏡)の円盤状の構造物を支承する構造物を設け、センターリフレクターを固定する。場合によって支承部間が長径間となる場合には、角錐の頂点から複数のケーブルまたは棒状の吊り手段によって吊り下げる構造とすることも可能である。この場合、ケーブル又は棒状の吊り手段は、センターリフレクターの上部に設置されるため、太陽光を集光させるために広範囲に配置されたヘリオスタットの配置が不可能となる領域の増加に繋がることはない。   At the specified height of these three support columns, a structure for supporting the disk-shaped structure of the center reflector (central reflector) is provided, and the center reflector is fixed. In some cases, when the distance between the support portions is between the long diameters, it is also possible to adopt a structure that is suspended from the apex of the pyramid by a plurality of cables or rod-like suspension means. In this case, since the cable or the rod-like suspension means is installed on the upper part of the center reflector, it does not lead to an increase in the area where it is impossible to arrange a heliostat arranged over a wide range in order to collect sunlight. Absent.

2)太陽光を反射する複数台のヘリオスタットと、該ヘリオスタットで反射された反射光を熱媒体加熱手段へ集光させるセンターリフレクターなどで構成される太陽光採光装置において、上端側が互いに連結・固定された少なくとも2本の支柱を開脚させた状態で前傾させ、かつ、前記支柱に設けた複数のケーブル又は棒状の吊り手段によって吊り下げた前記センターリフレクターを前記支柱に固定したことを特徴としている。   2) In a solar lighting device comprising a plurality of heliostats that reflect sunlight and a center reflector that collects the reflected light reflected by the heliostats on a heating medium heating means, the upper ends are connected to each other. The center reflector, which is tilted forward in a state where at least two fixed struts are opened and is suspended by a plurality of cables or rod-like suspension means provided on the strut, is fixed to the strut. It is said.

即ち、2本を基本とする傾斜する支柱を基本に、センターリフレクター(中央反射鏡)を吊り下げる構造の場合は、前記1)項以上にヘリオスタット配置不可能領域を少なくすることができ、シャドーイングやブロッキングなどの集光能力低下を防ぐことができる。   In other words, in the case of a structure in which a center reflector (center reflector) is suspended based on two inclined support pillars, the area where heliostats cannot be arranged can be reduced more than the item 1), and shadows can be reduced. It is possible to prevent a decrease in light collecting ability such as ing and blocking.

また、張り出し工法などによって施工された支柱を、施工に伴い順次バックアンカーを設けるなどして構築することができる。   Moreover, it is possible to construct a column constructed by an overhanging method or the like by sequentially providing a back anchor along with the construction.

3)太陽光を反射する複数台のヘリオスタットと、該ヘリオスタットで反射された反射光を熱媒体加熱手段へ集光させるセンターリフレクターなどで構成される太陽光採光装置において、1本の支柱を前傾状態で設置し、かつ、前記支柱に設けた複数のケーブル又は棒状の吊り手段によって吊り下げた前記センターリフレクターを前記支柱に固定したことを特徴としている。   3) In a daylighting apparatus composed of a plurality of heliostats that reflect sunlight and a center reflector that collects the reflected light reflected by the heliostats on a heating medium heating means, The center reflector, which is installed in a forwardly inclined state and is suspended by a plurality of cables or rod-like suspension means provided on the support column, is fixed to the support column.

1本を基本とする傾斜する支柱を基本に、センターリフレクター(中央反射鏡)を吊り下げる構造の場合は、前記1)項ないし2)項以上にヘリオスタットの配置が不可能となる領域を少なくすることができ、更に集光能力の低下を防ぐことができる。   In the case of a structure that suspends a center reflector (center reflector) based on a single inclined support column, there are fewer areas where heliostats cannot be placed than items 1) and 2) above. In addition, it is possible to prevent a decrease in light collecting ability.

また、支柱と同方向にバックアンカーを設けることで安定した構造物とすることができる。   Moreover, it can be set as the stable structure by providing a back anchor in the same direction as a support | pillar.

支柱の頂点からセンターリフレクターを吊り下げる構造とするため、センターリフレクターの大きさによっては、安定した本数で複数のケーブルまたは棒状の吊り手段によって吊り下げることが可能であり、センターリフレクターの構造的安定性を得ることが可能となる。   Since the center reflector is suspended from the top of the column, depending on the size of the center reflector, it can be suspended by multiple cables or rod-like suspension means with a stable number, and the structural stability of the center reflector Can be obtained.

この場合、ケーブルまたは棒状の吊り手段は、センターリフレクターの上部に設置されるため、太陽光を集光させるために広範囲に配置されたヘリオスタットの配置不可能領域の増加に繋がることはない。   In this case, since the cable or the rod-like suspension means is installed on the upper part of the center reflector, it does not lead to an increase in the non-placeable region of the heliostat arranged over a wide range in order to collect sunlight.

1)3本の支柱により三角錐の辺を形成したので、垂直に立設された多数の支柱によりセンターリフレクターを支持するものと比較してブロッキングとシャドーイングが軽減され、ヘリオスタットの設置密度を向上させ、集光量が向上して発電量を向上させることができる。 1) Since the side of the triangular pyramid is formed by three struts, blocking and shadowing are reduced compared with those supporting a center reflector by a large number of vertically-arranged struts, and the installation density of the heliostat is reduced. It is possible to improve the power generation amount by improving the light collection amount.

また、3本の支柱は、あたかも三角錐を構成する辺であって、上端側の頂点により3本の支柱は固定されているので、強度が著しく向上しする。よって、重量物であり大型のセンターリフレクターを安定且つ強固に固定することができるので安全性と耐用年数が向上する上に、ヘリオスタットからの反射光を高精度でレシーバ(溶融塩等の加熱装置)に導くことができる。
2)支柱を2本としたので、さらにブロッキングとシャドーイングが軽減される上に、これによりヘリオスタットの設置数が増加する。
3)支柱を1本としたので、より一層のブロッキングとシャドーイングが軽減される上に、ヘリオスタットの設置密度を従来になく高密度化できる。
4)軸線上に、頂点あるいは吊り下げ部を設けたので、センターリフレクターの重心と頂点あるいは吊り下げ部が一致し、センターリフレクターを安定して保持することができる。
In addition, the three struts are sides forming a triangular pyramid, and the three struts are fixed by the apex on the upper end side, so that the strength is remarkably improved. Therefore, the heavy and large center reflector can be fixed stably and firmly, improving safety and service life. In addition, the reflected light from the heliostat can be received with high accuracy by the receiver (heating device such as molten salt). ).
2) Since there are two struts, blocking and shadowing are further reduced, and this increases the number of heliostats installed.
3) Since there is only one support, further blocking and shadowing are reduced, and the installation density of the heliostat can be increased compared to the conventional case.
4) Since the apex or the hanging part is provided on the axis, the center of gravity of the center reflector coincides with the apex or the hanging part, and the center reflector can be stably held.

本発明に係る太陽光採光装置の概略図である。1 is a schematic view of a solar lighting device according to the present invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置の第2実施態様を示す概略図である。It is the schematic which shows the 2nd embodiment of the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の他の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the other construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の他の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the other construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の他の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the other construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の他の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the other construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の他の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the other construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る太陽光採光装置における支柱の施工方法を説明する図である。It is a figure explaining the construction method of the support | pillar in the sunlight lighting apparatus which concerns on this invention. 図4の平面概略図である。FIG. 5 is a schematic plan view of FIG. 4. 本発明に係るセンターリフレクターの第3実施態様を示す概略図である。It is the schematic which shows the 3rd embodiment of the center reflector which concerns on this invention. 本発明に係るセンターリフレクターの第3実施態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 3rd embodiment of the center reflector which concerns on this invention. 図14の平面概略図である。FIG. 15 is a schematic plan view of FIG. 14. 図14の正面概略図である。FIG. 15 is a schematic front view of FIG. 14. 従来のセンターリフレクターの支持装置を示す図である。It is a figure which shows the support apparatus of the conventional center reflector.

以下、本発明に係るビームダウン方式太陽光採光装置について、実施態様を図示して説明する。以下の実施例は、一例として、本発明に係る太陽光採光装置を太陽熱発電装置に適用したものである。   Hereinafter, embodiments of the beam-down solar light collecting device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, as an example, the solar light collecting device according to the present invention is applied to a solar thermal power generation device.

(太陽光採光装置の概略)
図1は、本発明に係る太陽光採光装置Aの概略構成図である。この図に示すように、3本の支柱で支持された円盤状のセンターリフレクター5と、このセンターリフレクター5を取り囲む図示しないヘリオスタットが多数配置されている。センターリフレクター5の中心軸上の地上には、センターリフレクター5で反射された太陽光を受光する例えば漏斗形状のレシーバと溶融塩等の熱媒体を加熱溶融させる溶融塩炉とを備えた溶融塩加熱装置(不図示)が設けられている。そして、図示しない水蒸気発生装置、蒸気タービン等からなる発電設備によって発電するようになっている。
(Outline of solar lighting system)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solar lighting device A according to the present invention. As shown in this figure, a disk-shaped center reflector 5 supported by three columns and a number of unillustrated heliostats surrounding the center reflector 5 are arranged. On the ground on the center axis of the center reflector 5, molten salt heating provided with, for example, a funnel-shaped receiver that receives sunlight reflected by the center reflector 5 and a molten salt furnace that heats and melts a heat medium such as molten salt. A device (not shown) is provided. And it is made to generate electric power with the power generation equipment which consists of a steam generator, a steam turbine, etc. which are not illustrated.

本実施例は、図1に示すように3本の支柱1a,1b,1cにより三角錐構造を形成し、この三角錐の辺によりセンターリフレクター5を支持するものである。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, a triangular pyramid structure is formed by three columns 1a, 1b, and 1c, and the center reflector 5 is supported by the sides of the triangular pyramid.

図1に示すように、3本の支柱1a,1b,1cは、それぞれの一端側が固定されて三角錐の頂点(固定部2)を形成し、他端が地中に埋設されたアンカー10a,10b,10cに固定されている。   As shown in FIG. 1, the three pillars 1a, 1b, and 1c are fixed at one end side to form a triangular pyramid apex (fixed portion 2), and the other end is anchor 10a, embedded in the ground. 10b and 10c are fixed.

前述のように構成されたセンターリフレクター5を支持する支柱1a,1b,1cは、図2〜図3に示すように支柱1aをアンカー10a上に垂直に立設し、次いでこの支柱1aに仮設ステイケーブル16を設けると共に所定の傾斜角となるように支柱1aが傾斜される。同様に他の2本の支柱1b,1cを傾斜状態とし、3本の支柱1a,1b,1cの先端を連結・固定し、最後にセンターリフレクターを吊り上げて所定箇所で固定し、前記仮設ステイケーブル16を取り外して施工が完了する。   The pillars 1a, 1b, and 1c supporting the center reflector 5 configured as described above are such that the pillar 1a is erected vertically on the anchor 10a as shown in FIGS. 2 to 3, and then the temporary stay is placed on the pillar 1a. The cable 1 is provided and the column 1a is inclined so as to have a predetermined inclination angle. Similarly, the other two struts 1b and 1c are inclined, the tips of the three struts 1a, 1b and 1c are connected and fixed, and finally the center reflector is lifted and fixed at a predetermined location, and the temporary stay cable 16 is removed and construction is completed.

本実施例により、センターリフレクターを安定且つ強固に保持することができ、安全性と耐用年数が向上する。また、太陽光を受光するレシーバへの光軸のブレが抑制されるので、センターリフレクターのメンテナンスとその費用が軽減される。   According to this embodiment, the center reflector can be held stably and firmly, and the safety and the service life are improved. In addition, since the optical axis blurring to the receiver that receives sunlight is suppressed, maintenance of the center reflector and its cost are reduced.

更に、ヘリオスタットからの反射光のブロッキングとシャドーイングが軽減され、ヘリオスタットの設置面積を向上させることができるので、採光効率が向上して発電効率も向上するのである。   Further, since blocking and shadowing of reflected light from the heliostat are reduced and the installation area of the heliostat can be improved, the daylighting efficiency is improved and the power generation efficiency is also improved.

また、簡単な施工方法で製作することができるので施工費用を抑え、その施工期間を短縮することができる。   Moreover, since it can manufacture with a simple construction method, construction cost can be suppressed and the construction period can be shortened.

本実施例は、図4に示すように2本の支柱1a,1bによる三角形状構造によってセンターリフレクター5を支持するものである。   In this embodiment, as shown in FIG. 4, the center reflector 5 is supported by a triangular structure composed of two support columns 1a and 1b.

センターリフレクター5を支持する支柱1a,1bは、張出し施工などにより施工される。例えば、図5に示すようにアンカー31上に基部33と総足場30を施工する。次に図6に示すように、前記基部33の先端側に型枠を備えた架設装置32を設け、順次支柱が形成されその長さが延長される。   The columns 1a and 1b that support the center reflector 5 are constructed by overhanging or the like. For example, the base 33 and the total scaffold 30 are constructed on the anchor 31 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 6, a erection device 32 provided with a mold is provided on the distal end side of the base portion 33, and struts are sequentially formed to extend the length.

また、図7に示すように、支柱の延長に伴い該支柱を緊張させて支持する架設用ステイ36が複数本設けられる。図8に示すようにコンクリート打設の際にセンターリフレクターを固定するための横梁を連結する横梁接合部材34が形成される。   Further, as shown in FIG. 7, a plurality of erection stays 36 are provided to support the struts by tensioning the struts as they are extended. As shown in FIG. 8, the cross beam joining member 34 which connects the cross beam for fixing a center reflector in the case of concrete placement is formed.

図9に示すように支柱1aの先端側に永久ステイ38を設けると共に、支柱1aと同様に施工された支柱1bの先端部と連結して固定し、三角形状となる。次いで横梁35を吊り上げて前記接合部材34に固定する。次に、センターリフレクター5を吊り上げて前記横梁35と連結すると共に、センターリフレクター5の周縁部と支柱1a,1bの上端側とを複数本の吊りケーブル39で連結する。   As shown in FIG. 9, a permanent stay 38 is provided on the front end side of the support 1a, and is connected and fixed to the front end of the support 1b that is constructed in the same manner as the support 1a. Next, the cross beam 35 is lifted and fixed to the joining member 34. Next, the center reflector 5 is lifted and connected to the transverse beam 35, and the peripheral portion of the center reflector 5 and the upper ends of the columns 1 a and 1 b are connected by a plurality of suspension cables 39.

また、他の施工方法として、図10に示すように支柱1aをアンカー10a上に垂直に立設し、次いで図11に示すように支柱1aに永久ステイ16を設けると共に所定の傾斜角となるように支柱1aが傾斜される。同様にして施工された一方の支柱1bの先端と前記支柱1aの先端を連結・固定し、センターリフレクター5を吊り上げて支柱1a,1bの所定箇所で固定されると共に吊りワイヤー6にて支持されている。   Further, as another construction method, as shown in FIG. 10, the support pillar 1a is erected vertically on the anchor 10a, and then the permanent stay 16 is provided on the support pillar 1a as shown in FIG. The column 1a is inclined to the top. The tip of one strut 1b constructed in the same manner and the tip of the strut 1a are connected and fixed, the center reflector 5 is lifted and fixed at a predetermined position of the struts 1a and 1b and supported by the suspension wire 6. Yes.

本実施例により、図13に示すようにヘリオスタット14の配置不可領域Zが減少するので、ヘリオスタット14の設置数を増加させることができるのである。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 13, the non-placeable area Z of the heliostat 14 is reduced, so that the number of installed heliostats 14 can be increased.

本実施例においては、支柱が鉄筋コンクリート製のものについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、束材や斜材等のラティス材によってトラスが形成されたトラス構造とすることもできる。このような場合、センターリフレクターは、このセンターリフレクターの周縁部に設けたフランジ部をボルト・ナットによって固定環3(リング)に固定するようにしてもよい。また、支柱は従来から知られているトラス構造であり、その施工は容易により行えるので、建設費用が抑制され工期が短縮される。   In the present embodiment, the column has been described as being made of reinforced concrete, but is not limited thereto. For example, a truss structure in which a truss is formed by a lattice material such as a bundle material or a diagonal material may be used. In such a case, the center reflector may be configured to fix the flange portion provided on the peripheral portion of the center reflector to the stationary ring 3 (ring) with bolts and nuts. Moreover, since the strut has a conventionally known truss structure and can be easily constructed, the construction cost is reduced and the construction period is shortened.

本実施例は、図14〜図17に示すように1本の支柱1と、この支柱1に固定されたケーブル6とによってセンターリフレクター5を支持するものである。   In this embodiment, as shown in FIGS. 14 to 17, the center reflector 5 is supported by one support column 1 and a cable 6 fixed to the support column 1.

太陽光採光装置Aにおけるセンターリフレクター5を支持する支柱1は、前記実施例のように張出し施工などにより施工される。本実施例においては、図14に示すように、延長された支柱1を緊張させて支持するバックアンカー11a,11bが複数本設けられており、このバックアンカー11a,11bにより支柱1が安定して傾斜状態となっている。また、図17(正面図)に示すように支柱1は幅広に形成されている。   The support column 1 that supports the center reflector 5 in the solar lighting device A is constructed by overhanging or the like as in the above-described embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 14, a plurality of back anchors 11a and 11b for supporting the extended support column 1 by tensioning it are provided, and the support column 1 is stabilized by the back anchors 11a and 11b. It is tilted. Moreover, the support | pillar 1 is formed wide as shown in FIG. 17 (front view).

図15に示す実施形態の一例では、支柱の高さβは130m、傾斜角θは50°、センターリフレクター5の直径は120m、センターリフレクターの支持高さαは60mとなっている。   In the example of the embodiment shown in FIG. 15, the column height β is 130 m, the inclination angle θ is 50 °, the center reflector 5 has a diameter of 120 m, and the center reflector support height α is 60 m.

そして、本実施例により、図16に示すように設置不可領域Zが大幅に減少するのでヘリオスタット14の設置数が増加するのである。   Then, according to the present embodiment, as shown in FIG. 16, the non-installable area Z is significantly reduced, so that the number of installed heliostats 14 is increased.

なお、前記実施例1乃至3において説明した支柱の傾斜角度は、センターリフレクターの重量や直径により本発明の主旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the inclination | tilt angle of the support | pillar demonstrated in the said Examples 1 thru | or 3 can be suitably changed in the range which does not change the main point of this invention with the weight and diameter of a center reflector.

A センターリフレクターの支持装置
1 支柱
2 固定部
3 円環(リング)
5 センターリフレクター
6 吊りケーブル
11 バックアンカー
A Center reflector support device 1 Strut 2 Fixing part 3 Ring
5 Center reflector 6 Hanging cable 11 Back anchor

Claims (3)

太陽光を反射する複数台のヘリオスタットと、該ヘリオスタットで反射された反射光を熱媒体加熱手段へ集光させるセンターリフレクターを有する太陽光採光装置において、
少なくとも3本の支柱を、上端側を互いに連結・固定して角錐の頂点を形成するように角錐状に組み付け、かつ、前記センターリフレクターの外周縁が各支柱に内接するように、前記センターリフレクターを各支柱に固定したことを特徴とする太陽光採光装置。
In a daylighting apparatus having a plurality of heliostats that reflect sunlight and a center reflector that condenses the reflected light reflected by the heliostats on a heating medium heating means,
At least three struts are assembled in a pyramid shape so as to form an apex of a pyramid by connecting and fixing the upper end sides to each other, and the center reflector is arranged so that the outer peripheral edge of the center reflector is inscribed in each strut A solar lighting device characterized by being fixed to each column.
少なくとも3本の前記支柱をアンカー上に垂直にそれぞれ立設し、前記支柱にそれぞれ仮設ステイケーブルを設けると共に前記支柱をそれぞれ傾斜させ、前記支柱の上端側を互いに連結・固定し、前記仮設ステイケーブルを取り外して構成したことを特徴とする請求項1に記載の太陽光採光装置。   At least three of the columns are vertically installed on the anchors, the columns are provided with temporary stay cables, the columns are inclined, and the upper ends of the columns are connected and fixed to each other. The solar light collecting device according to claim 1, wherein the solar light collecting device is configured by removing the light. 太陽光を反射する複数台のヘリオスタットと、該ヘリオスタットで反射された反射光を熱媒体加熱手段へ集光させるセンターリフレクターを有する太陽光採光装置の建造方法において、
少なくとも3本の支柱をアンカー上に垂直にそれぞれ立設するステップと、
前記支柱にそれぞれ仮設ステイケーブルを設けると共に前記支柱をそれぞれ傾斜させるステップと、
前記支柱の上端側を互いに連結・固定するステップと、
前記仮設ステイケーブルを取り外すステップを有することを特徴とする太陽光採光装置の建造方法。
In a method for constructing a solar lighting device having a plurality of heliostats that reflect sunlight and a center reflector that condenses the reflected light reflected by the heliostats on a heating medium heating means,
Erecting at least three struts vertically on the anchor, respectively;
Providing a temporary stay cable for each of the columns and inclining the columns;
Connecting and fixing the upper ends of the columns to each other;
A method for constructing a solar lighting device, comprising the step of removing the temporary stay cable.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4608964A (en) * 1984-11-15 1986-09-02 Foster Wheeler Energy Corporation Tension solar mirror
US4784700A (en) * 1987-05-26 1988-11-15 General Dynamics Corp./Space Systems Div. Point focus solar concentrator using reflector strips of various geometries to form primary and secondary reflectors
JP2000146310A (en) * 1998-11-05 2000-05-26 Mitaka Koki Co Ltd Heliostat for solar light collecting system
US6532953B1 (en) * 2001-08-30 2003-03-18 The Boeing Company Geometric dome stowable tower reflector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4608964A (en) * 1984-11-15 1986-09-02 Foster Wheeler Energy Corporation Tension solar mirror
US4784700A (en) * 1987-05-26 1988-11-15 General Dynamics Corp./Space Systems Div. Point focus solar concentrator using reflector strips of various geometries to form primary and secondary reflectors
JP2000146310A (en) * 1998-11-05 2000-05-26 Mitaka Koki Co Ltd Heliostat for solar light collecting system
US6532953B1 (en) * 2001-08-30 2003-03-18 The Boeing Company Geometric dome stowable tower reflector

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