JP6204135B2

JP6204135B2 - 太陽光発電モジュール用架台

Info

Publication number: JP6204135B2
Application number: JP2013203690A
Authority: JP
Inventors: 道広泉川; 敏彦森▲崎▼; 順三谷本
Original assignee: エムエスアイソーラー株式会社
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP2015070133A

Description

本発明は太陽光発電モジュール用架台に関し、特にいわゆるメガソーラー設備を比較的簡単な作業でかつ少ない部品点数で構築することができ、しかも大幅なコスト高を招来することのないようにした架台に関する。

太陽光発電は再生可能エネルギーを利用する発電設備であり、最近は原子量発電の環境への負荷が大きな問題となり、１ＭＷ以上の発電能力を有する、いわゆるメガソーラーが注目され、その設置例が増加する傾向にある。

太陽光発電の設備では建屋屋上や地上に太陽光発電モジュール用架台を構築し、架台に太陽光発電モジュールを搭載して固定するという構造が採用されることが多い。

例えば、床面に基礎を作り、基礎の上に長短の支柱を立て、支柱上端にフレームを搭載し、取付けブラケットとボルト・ナットとによってフレームを支柱に傾斜した状態で固定し、さらに支柱とフレームとの間に傾斜した補強ビームを設けて取付けボルトによって支柱及びフレームに取付けることによって架台を構築し、この架台上に太陽光発電モジュールを搭載して固定するようにした太陽光発電設備が提案されている（特許文献１）。

特開２０００−１０１１２３号公報

しかし、特許文献１記載の太陽光発電モジュール用架台では、いわゆるメガソーラー設備を構築する場合には多数の架台を別々に設置する必要があり、設置作業が煩雑であるばかりでなく、大幅なコスト高を招来するという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑み、いわゆるメガソーラー設備を比較的簡単な作業でかつ少ない部品点数で構築することができ、しかも大幅なコスト高を招来することのないようにした太陽光発電モジュール用架台を提供することを課題とする。

そこで、本発明に係る太陽光発電モジュール用架台は、太陽光発電モジュールを太陽に向うように傾斜しても搭載する太陽光発電モジュール用架台において、矩形の頂点の位置に、太陽光発電モジュールの傾斜方向の前方が低く後方が高くなるように設けられる高低の支柱と、該前後の支柱上端部の間に掛けわたされて上記支柱上端部にボルト締結される上側ベースフレームと、上記前後の支柱中間部分又は下側部分の間に掛けわたされて上記支柱下側部分にボルト締結される下側ベースフレームと、上記左右の上側ベースフレームの間に延びかつ相互に前後方向に所定の間隔をあけて設けられ、上辺部分、該上辺部分の一端から下方に延びる縦辺部分及び該縦辺部分の下端から上記上辺部分に対して反対方向に延びる下辺部分からなるＺ形鋼状をなし、上記上辺部分に太陽光発電モジュールが搭載され、上記下辺部分が上記上側ベースフレームにボルト締結される複数の横桟と、上記支柱と上側ベースフレームの間に傾斜して掛けわたされてボルト締結され、トラス構造を構築する補強ビームと、を備えたことを特徴とする。

本発明の第１の特徴は前後方向に延びる上側ベースフレームにＺ形鋼状の横桟を横幅方向に延びてボルト締結し、この横桟の上に太陽光発電モジュールを搭載するようにした点にある。

これにより、メガソーラー設備を構築する場合に、横桟の下辺部分を上側ベースフレームに対し、隣接する架台の横桟の下辺部分と共にボルト締結することができ、架台の支柱や上側及び下側ベースフレームを共用することができる。その結果、構築作業を簡略化できるとともに、部品点数を少なくできるので、大幅なコスト高を招来することもない。

すなわち、横桟を溝形鋼状、Ｈ形鋼状、角形鋼状とすると、端部を重ねることができず、隣接する架台の構成部分を共用することができないが、本発明では横桟をＺ形鋼状としているので、横桟の端部をそのまま重ねて上側ベースフレームにボルト締結することができる。

本発明の第２の特徴は支柱とベースフレーム、ベースフレームと横桟、支柱及びベースフレームと補強ビームをボルト締結するようにした点にある。

これにより、各部品を溶接等で接合する場合に比較して組立て作業を非常に簡略化することができ、これによってもコスト高を抑制できる。

太陽光発電モジュール用架台は常に風雨に曝されるので、耐蝕性があるのが望ましい。また、メガソーラーの設備を構築する場合、多くの部品を必要とするので、軽量であることが望まれる。そこで、支柱、ベースフレーム、横桟及び補強ビームにはステンレス鋼、特に軽量性を考慮すると、フェライト及びオーステナイトの二相混在する二相ステンレス鋼を用いて製作されるのがよい。

具体的には、重量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜４．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０００１〜０．００１０％、Ｃｒ：２３．０〜２８．０％、Ｎｉ：２．０〜６．０％、Ｃｏ：０〜１．０％、Ｃｕ：０．２〜３．０％、Ｓｎ：０．０１〜０．２％、Ｎ：０．２０〜０．３０％、Ａｌ：０．０５％以下、Ｃａ：０．００１０〜０．００４０％を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物よりなり、Ｎｉ＋Ｃｏが２．５％以上、Ｃａ／Ｏが０．３〜１．０である二相ステンレス鋼を用いることができる。この二相ステンレス鋼はＳＵＳ３０４の２倍の強度と、ＳＵＳ３０４と同等以上の高耐蝕性を有し、ＳＵＳ３０４に比較して約４０％軽量化でき、薄肉・軽量設計が可能であり、現場での運搬、組立て作業性を大幅にアップできる。

また、重量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜７．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０００１〜０．００１０％、Ｎｉ：０．５〜５．０％、Ｃｒ：１８．０〜２５．０％、Ｎ：０．１０〜０．３０％、Ａｌ：０．０５％以下、Ｃａ：０．００１０〜０．００４０％、Ｓｎ：０．０１〜０．２％を含有し、残部がＦｅと不可避的不純物よりなり、Ｃａ／Ｏが０．３〜１．０である二相ステンレス鋼を用いることもできる。この二相ステンレス鋼も前述の二相ステンレス鋼と同様に、薄肉・軽量設計が可能であり、現場での運搬、組立て作業性を大幅にアップできる。

さらに、本発明の第３の特徴は上側ベースフレームと支柱との間に補強ビームを取付けてトラス構造を構成するようにした点にある。

二相ステンレス鋼を用いて架台を薄肉・軽量化し、しかもボルト締結を採用した場合、強度不足が懸念されるが、本発明では補強ビームによってトラス構造を構成しているので、十分な強度を確保でき、架台の信頼性を保証できる。

本発明に係る太陽光発電モジュール用架台の好ましい実施形態を示す側面構成図である。上記実施形態を示す概略平面図である。上記実施形態を示す正面図である。上記実施形態を示す背面図である。上記実施形態における横桟のＺ形鋼状を示す図である。上記実施形態における横桟の連結構造を模式的に示す図である。

以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図６は本発明に係る太陽光発電モジュール用架台の好ましい実施形態を示す。図において、太陽光発電モジュール用架台１０では矩形の頂点の位置に前後の支柱１１Ａ、１１Ｂが太陽光発電モジュール２０の傾斜方向に対して前側支柱１１Ａが低く、後側支柱１１Ｂが高くなるように設けられている。この支柱１１Ａ、１１Ｂには二相ステンレス鋼の角形鋼が使用されている。

この前後の支柱１１Ａ、１１Ｂの上端部の間には上側ベースフレーム１４が傾斜して掛けわたされ、支柱１１Ａ、１１Ｂに対してボルト締結されている。

また、前後の支柱１１Ａ１１Ｂの中間部位（下側部分）には下側ベースフレーム１２が水平に掛けわたされ、支柱１１Ａ、１１Ｂに対してボルト締結されている。この上側ベースフレーム１４には二相ステンレス鋼の溝形鋼が使用され、下側ベースフレーム１２には二相ステンレス鋼の溝形鋼又は角形鋼が使用されている。

さらに、後側支柱１１Ｂと上側ベースフレーム１４の間には図１及び図４に示されるように補強ビーム１３が一方又は他方の後側支柱１１Ｂから他方又は一方の上側ベースフレーム１４に延びるように掛けわたされ、後側支柱１１Ｂと上側ベースフレーム１４に対してボルト締結されている。この補強ビーム１３には二相ステンレス鋼の溝形鋼又は角形鋼が使用されている。

また、上側ベースフレーム１４には複数の横桟１５が架台横幅に延びかつ前後方向に相互に所定の間隔をあけて搭載されている。この横桟１５は二相ステンレス鋼を用い、図５に示されるように、上辺部分１５Ａ、上辺部分１５Ａの一端から下方に延びる縦辺部分１５Ｂ及び縦辺部分１５Ｂの下端から上辺部分１５Ａに対して反対方向に延びる下辺部分１５ＣからなるＺ形鋼状に製作されている。

この横桟１５の上辺部分１５Ａには複数の太陽光発電モジュール２０が縦横に並べて搭載されてボルト等によって取付けられ、又横桟１５の下辺部分１５Ｃは上側ベースフレーム１４にボルト締結されている。

さらに、上側ベースフレーム１４の後端にはＬ形アングル１７が幅方向に延びて取付けられ、このＬ形アングル１７には太陽光発電モジュール２０の配線が格納されるようになっている。

以上のように、前後方向に延びる上側ベースフレーム１４にＺ形鋼状の横桟１５を横幅方向に延びてボルト締結し、この横桟１５の上に太陽光発電モジュール２０を搭載するようにしたので、メガソーラー設備を構築する場合に、図６に示されるように、横桟１５の下辺部分１５Ｃを上側ベースフレーム１４に対し、隣接する架台の横桟１５の下辺部分１５Ｃと共にボルト締結することができ、架台の支柱１１Ａ、１１Ｂや上側及び下側ベースフレーム１４、１２を共用することができる。

その結果、架台１０の構築作業を簡略化できるとともに、部品点数を少なくできるので、大幅なコスト高を招来することもない。

また、前後の支柱１１Ａ、１１Ｂと上下のベースフレーム１４、１２、上側ベースフレーム１４と横桟１５、支柱１１Ｂ及びベースフレーム１４と補強ビーム１３をボルト締結するようにしたので、溶接等を行う場合に比較して組立て作業を非常に簡略化することができ、コスト高を抑制できる。

さらに、上側ベースフレーム１４と支柱１１Ｂとの間に補強ビーム１３を取付けてトラス構造を構成するようにしたので、二相ステンレス鋼を用いて架台１０を薄肉・軽量化し、しかもボルト締結を採用した場合であっても、十分な強度を確保でき、架台の信頼性を保証できる。

１０架台
１１Ａ前側支柱
１１Ｂ後側支柱
１２下側ベースフレーム
１３補強ビーム
１４上側ベースフレーム
１５横桟
１５Ａ上辺部分
１５Ｂ縦辺部分
１５Ｃ下辺部分
２０太陽光発電モジュール

Claims

太陽光発電モジュールを太陽に向うように傾斜して搭載する太陽光発電モジュール用架台において、
矩形の頂点の位置に、太陽光発電モジュールの傾斜方向の前方が低く後方が高くなるように設けられる高低の支柱（１１Ａ、１１Ｂ）と、
該前後の支柱（１１Ａ、１１Ｂ）上端部の間に掛けわたされて上記支柱（１１Ａ、１１Ｂ）上端部にボルト締結される上側ベースフレーム（１４）と、
上記前後の支柱（１１Ａ、１１Ｂ）中間部分又は下側部分の間に掛けわたされて上記支柱（１１Ａ、１１Ｂ）下側部分にボルト締結される下側ベースフレーム（１２）と、
上記左右の上側ベースフレーム（１４）の間に延びかつ相互に前後方向に所定の間隔をあけて設けられ、上辺部分（１５Ａ）、該上辺部分（１５Ａ）の一端から下方に延びる縦辺部分（１５Ｂ）及び該縦辺部分（１５Ｂ）の下端から上記上辺部分（１５Ａ）に対して反対方向に延びる下辺部分（１５Ｃ）からなるＺ形鋼状をなし、上記上辺部分（１５Ａ）に太陽光発電モジュール（２０）が搭載され、上記下辺部分（１５Ｃ）が、上記上側ベースフレーム（１４）に対して隣接する架台の横桟（１５）の下辺部分（１５Ｃ）と共にボルト締結される複数の横桟（１５）と、
上記支柱（１１Ｂ）と上側ベースフレーム（１１Ｂ）の間に傾斜して掛けわたされてボルト締結され、トラス構造を構築する補強ビーム（１３）と、を備えたことを特徴とする太陽光発電モジュール用架台。
上記支柱（１１Ａ、１１Ｂ）、上下のベースフレーム（１２、１４）、補強ビーム（１３）及び横桟（１５）が、フェライト及びオーステナイトが二相混在する二相ステンレス鋼を用いて製作されている請求項１記載の太陽光発電モジュール用架台。